Die Bauarbeiten am Palacio de la Bolsa begannen im Jahr 1842, aber die Geschichte der spanischen Börse begann bereits einige Jahre zuvor. Der erste Versuch, in Spanien eine Börse zu etablieren, wurde 1809 von José Bonaparte unternommen, doch seine Bemühungen wurden durch den Krieg gegen die Franzosen zunichte gemacht. So dauerte es bis zur Regierungszeit von Fernando VII. bis die Börse in Madrid 1831 gegründet wurde.
Von ihrem ersten Standort im Kloster und der Kirche San Felipe el Real wurde der Sitz der Börse mehr als 50 Jahre lang immer wieder verlegt, bis der jetzige Standort gebaut wurde. Zuvor befand sich der Sitz der Börse auch an anderen Orten wie dem Circo Equestre in der Calle Barquillo, dem Zollhaus und dem Café del Espejo.
In der Vergangenheit war die Börse vom hektischen Treiben und den lauten Stimmen der Markler erfüllt, die dicht aneinandergedrängt auf dem Parkett standen und hektisch mit Papieren in der Hand gestikulierten. Diese Atmosphäre verschwand allmählich aufgrund verschiedener Faktoren wie der Abschaffung der physischen Wertpapiere und der Reform des Wertpapiermarktes im Jahr 1989, die zu weitreichenden Veränderungen auf dem spanischen Aktienmarkt führte.
Obwohl das Gebäude der Madrider Börse nicht mehr dem typischen Bild der Börse und der Börsenmakler entspricht, die auf dem Börsenparkett Aktien kaufen und verkaufen, behält es dennoch die Funktion, für die es gebaut wurde, denn es ist der Hauptsitz von Bolsas y Mercados Espanoles (BME), der spanischen Wertpapierbörse.