Das Stadion in der früheren portugiesischen Hauptstadt wurde 1965 erbaut. Schon damals trug die Anlage eine Hufeisenform, die auch heute noch erkennbar ist. Eine erste Modernisierung fand im Vorfeld der in Portugal stattfindenden Junioren-Fußballweltmeisterschaft 1991 statt. Insgesamt war das Estádio Dom Afonso Henriques Schauplatz von vier Begegnungen der WM, darunter ein Halbfinale. Für die Fußball-Europameisterschaft 2004 wurde es umgebaut und modernisiert. Das anschließende Eröffnungsspiel bestritten Vitória Guimarães und der 1. FC Kaiserslautern (4:1). Die Spielstätte war Austragungsort von zwei Gruppenspielen der EM 2004. Das neue Stadion wurde am 25. Juli 2003 offiziell wiedereröffnet. Da es im Stadtzentrum von Guimarães liegt, von der UNESCO zum Weltkulturerbe erklärt, musste das gesamte Umfeld bei der Umgestaltung berücksichtigt werden.
Am 25. Januar 2004 ereignete sich ein tragischer Unglücksfall im Stadion. In der zweiten Halbzeit des Ligaspiels zwischen Vitória Guimarães und Benfica Lissabon brach der ungarische Nationalspieler Miklós Fehér von Benfica auf dem Spielfeld mit Herzstillstand zusammen. Nach Versuchen der Reanimation starb Fehér auf dem Weg ins Krankenhaus. Nach einem Bericht der portugiesischen Justiz starb er an einem Herzinfarkt.
Bei der U-21-Fußball-Europameisterschaft 2006 war das Stadion Spielort von zwei Vorrundenspielen. Deutschland verlor die Partien gegen Frankreich und Gastgeber Portugal. Portugal erzielte den entscheidenden Treffer zum 1:0 in der vierten Minute der Nachspielzeit. Als Gruppendritter schied man wegen der schlechteren Tordifferenz aus. Der FC Paços de Ferreira nutzte das Stadion für seine Heimspiele in der Gruppenphase der UEFA Europa League 2013/14, da das Estádio da Mata Real mit rund 6500 Plätzen nicht den Anforderungen der UEFA entsprach.