Das ursprüngliche Gebäude der Poelchau-Oberschule im Halemweg wurde nach Plänen von Lothar und Ingrid Juckel gebaut und 1973 als Gesamtschule eröffnet. Im Jahr 1997 entwickelte die Poelchau-Oberschule ein sportliches Profil und erhielt am 11.12.2006 vom Deutschen Olympischen Sportbund das Prädikat “Eliteschule des Sports” und am 20.11.2008 vom Deutschen Fußballverband die Auszeichnung „Eliteschule des Fußballs“. Damit ist sie die erste Eliteschule des Sports im Westteil der Stadt.
Die Schule trug den Namen Poelchau-Oberschule. Sie ehrt damit die Namensgeber Harald und Dorothee Poelchau, die in der Zeit des Nationalsozialismus Widerstand gegen das totalitäre Regime, gegen Rassismus und Diskriminierung geleistet haben.
Im August 2015 verließ die Schule den Standort am Halemweg und zog an den neuen Standort in den Olympiapark um. Hier findet die Schule mit den Sportstätten und dem liebevoll sanierten Schulgebäude im Olympiapark optimale Trainings- und Unterrichtsbedingungen vor.
Im Zusammenhang mit dem Umzug in den Olympiapark beschloss die Schulkonferenz am 17.10.2014, den ehrenwerten Namen Poelchau mit dem neuen Schulstandort, dem Olympiapark, zu verbinden. Die Wahl fiel auf den Namen „Sportschule im Olympiapark – Poelchau-Schule“.
