Koncept i lokaciju prve železničke stanice u Pragu i njeno povezivanje sa novoizgrađenom Severnom državnom železnicom (NStB), koja se proteže od Olomuca do Drezdena, projektovao je glavni inženjer državnih železnica Jan Perner (1815–1845). Železničku stanicu je podelio na dva dela: unutrašnji, koji sadrži pet koloseka za putničke i teretne vozove, i spoljašnji, koji se sastoji od uslužnih zgrada, depoa za lokomotive, depoa za kola i radionica. Dva dela su bila podeljena gradskim zidinama sa šest kapija koje su noću bile zatvorene iz bezbednosnih razloga. Građevinski radovi započeti su u novembru 1844. godine, prvi voz je stigao 21. avgusta 1845. godine, a redovan saobraćaj je otpočeo 1. septembra.
Arhitektonski projekat terminalnih zgrada u stilu kasne klasike izradio je austrijski železnički arhitekta Anton Jungling (1798–1888), koji je projektovao i uslužne zgrade u skromnijem stilu. Samu gradnju izvele su kompanije Adalberta Lane (1805–1866) i braće Klajn, koje su izgradile i vijadukt u obližnjem okrugu Karlin.
Vijadukt je bio deo deonice NStB između Praga i Drezdena. Izgrađen je po projektu Alojza Negrelija (1799–1858) u periodu 1846–1849 i sa dužinom od 1120 metara bio je najduži most koji je pronađen u Srednjoj Evropi do 1910. godine. Zbog rastućeg državnog duga Austrije, NStB je 1855. godine prodata konzorcijumu francuskih kompanija, Austrijskoj državnoj železničkoj kompaniji (StEG), koja je rekonstruisala železničku stanicu, produžila koloseke i modernizovala objekte nakon rušenja gradskih zidina. Radove je vodio direktor izgradnje StEG-a August de Seres-Vicfinski (1841–1900). Naknadni radovi na rekonstrukciji – uključujući izgradnju nove staklene polazne sale i dogradnju ugaone zgrade restorana prema originalnim Junglingovim planovima – izvedeni su između 1862. i 1868. godine. Između 1893–1894. godine dograđena je prijemna zgrada sa poštom, koju je 1922. godine rekonstruisalo građevinsko preduzeće V. Nekvasila. Poslednji najistaknutiji arhitektonski slojevi datiraju iz perioda 1938–1945, kada je zgrada terminala redizajnirana u kasnom funkcionalističkom stilu na osnovu projekta Antonina Parkmana (1898–?). Zgrade terminala, iako zaštićena baština, propadale su do 1990ih kada su rekonstruisane. Međutim, čitav kompleks železničke stanice je razmatran za rušenje, zajedno sa novim građevinskim radovima planiranim u atraktivnom delu centra grada.
Ideja je konačno izbegnuta i tako su svi objekti restaurirani u nekoliko uzastopnih faza od 2012. godine. U skladu sa sadašnjom transformacijom čitavog područja, železnički peroni će u narednim godinama biti potpuno rekonstruisani. Godine 2002. radionice i prostorije depoa za lokomotive, takođe zaštićena baština, predate su Narodnom tehničkom muzeju, koji priprema novi izložbeni projekat – Železnički muzej.
