In juni 1874 neemt de Hollandsche IJzeren Spoorweg-Maatschappij de zogenaamde Oosterspoorbaan tussen Hilversum en Utrecht in gebruik. In Utrecht komt aan de oostzijde van de stad een geheel nieuw stationsgebouw. Als hoofdstation voor de HIJSM in Utrecht is het gebouw zeer royaal uitgevoerd. Het symmetrische gebouw kent een hoog middendeel en twee lange lage zijvleugels. Het stationsgebouw heeft naar verhouding een zeer grote en hoge ontvangsthal. Over de perrons komt een grote overkapping.
Het grote station verliest al snel betekenis wanneer in 1885 de gunstiger gelegen halte Utrecht Biltstraat in gebruik wordt genomen. Door de afnemende reizigersaantallen ontstaat ruimte om het station om te bouwen ten gunste van het goederenvervoer. Na een eerste verbouwing in 1887 is in 1908 de complete rechter zijvleugel verbouwd tot bergplaats voor bestel- en vrachtgoederen.
In 1921 wordt rechtstreeks treinverkeer tussen Hilversum en het Utrechtse Centraal Station mogelijk en rijden de meeste treinen al niet meer naar het Maliebaanstation. Twaalf jaar later verdwijnen de laatste doorgaande treinen naar het overstapstation Lunetten. Het Maliebaanstation wordt intussen vrijwel niet meer gebruikt en nog amper onderhouden. Zo is het middendeel van de perronoverkapping vanwege de slechte staat eind jaren ’20 verwijderd. In 1939 staakt NS de resterende reizigersdienst naar Utrecht Maliebaan.
In 1954 krijgt het gebouw na een flinke opknapbeurt een nieuwe bestemming als Nederlands Spoorwegmuseum. De laatste delen van de vervallen overkapping zijn begin jaren ’60 vervangen door een nieuwe kap. In 1989 is het Maliebaanstation opnieuw grondig verbouwd. Hierbij verdwijnt vrijwel het complete interieur. 25 Jaar later is het gebouw opnieuw compleet verbouwd. Hierbij zijn de ruime stationshal, de restauratie en de wachtkamers weer zoveel mogelijk in oorspronkelijke staat teruggebracht. Ook de buitenzijde van het gebouw is weer in de kleuren uit het bouwjaar 1874 geschilderd. Op het achterterrein komt een groot nieuw museumgebouw. Het vernieuwde Spoorwegmuseum is in 2005 in gebruik genomen. Intussen ontvangt het Maliebaanstation tijdens het 150-jarig bestaan van de spoorwegen in Nederland in 1989 weer reizigerstreinen. Die zomer pendelen treinen tussen Utrecht Centraal en het Spoorwegmuseum. In juni 2005 keert de pendeldienst terug als reguliere treindienst en komt Utrecht Maliebaan weer als ‘normaal’ reizigersstation in de Reisplanner.
Op de foto boven dit artikel het middendeel van het royaal uitgevoerde Utrechtse Maliebaanstation op 8 mei 2022.