A proposta fazia parte de um amplo projeto urbanístico idealizado pelo então prefeito de Belo Horizonte, Juscelino Kubitschek, com o objetivo de estimular o crescimento da região norte da cidade, conhecida como Pampulha, além de integrar cultura, lazer e paisagem em um mesmo espaço.
Inaugurado em 16 de maio de 1943, com a presença do presidente Getúlio Vargas e do então governador de Minas Gerais, Benedito Valadares, o conjunto tinha como edifícios principais um cassino, um salão de baile, o Iate Golfe Clube e a Igreja de São Francisco de Assis. Com o passar do tempo, esses edifícios passaram a ter outras funções, mas mantêm, em geral, a originalidade visual e conceitual.
O cassino foi o primeiro edifício construído e contou com influências do arquiteto Le Corbusier, principalmente no uso de vidro e revestimento em travertino. O espaço funcionou como casa de jogos até 1946, quando o presidente Eurico Gaspar Dutra proibiu o jogo no país.
Após proposta dos arquitetos Sylvio de Vasconcellos e Celso Pinheiro, o local foi transformado em museu em 1957. Desde então, passou por reformas. Seu acervo inclui cerca de 1.600 obras de arte contemporânea de artistas como Alberto da Veiga Guignard, Di Cavalcanti e Tomie Ohtake.
A Casa do Baile foi inaugurada em 1943 e está localizada em uma pequena ilha artificial, com acesso por uma ponte de cerca de onze metros. Com o fim das atividades do cassino em 1946, o espaço perdeu sua função original e foi desativado em 1948. Posteriormente, tornou-se o Centro de Referência em Urbanismo, Arquitetura e Design.
O Iate Golfe Clube foi construído em 1942, mas, ao longo do tempo, o edifício sofreu modificações, especialmente com a construção de um anexo na década de 1970. Com o passar dos anos, passou a ser chamado de Iate Tênis Clube.
Também foi construída no local a Casa Kubitschek. Projetada para ser residência de fim de semana de Juscelino Kubitschek, atualmente funciona como espaço cultural e museu, preservando objetos da época e proporcionando uma experiência imersiva ao visitante.
A Igreja de São Francisco de Assis foi a última construção inaugurada e é considerada a principal obra do conjunto. Em seu projeto, Oscar Niemeyer inovou ao abandonar o modelo tradicional e adotar uma abóbada parabólica em concreto armado, até então comum apenas em hangares.
Apesar do reconhecimento artístico, a igreja, popularmente conhecida como Igrejinha da Pampulha, não foi tão bem aceita pela arquidiocese devido às inovações, por isso só foi consagrada em 1959. Ela permanece em funcionamento até hoje.
Devido à sua relevância histórica, cultural e artística, o Conjunto Arquitetônico e Paisagístico do Conjunto Moderno da Pampulha foi oficialmente tombado em 1984, por meio do Decreto nº 23.646, de 26 de junho. Esse reconhecimento garante a proteção do conjunto e assegura a preservação de suas características originais
Além disso, desde 2016 é considerado Patrimônio da Humanidade pela Unesco, pois atende aos critérios exigidos pela instituição, como representar uma obra-prima do gênio criativo humano; exibir um evidente intercâmbio de valores humanos que teve impacto sobre o desenvolvimento da arquitetura; e ser um exemplar excepcional de conjunto arquitetônico ou paisagem que ilustre um estágio significativo da história humana.