Apmēram 150 miljardus jēnu (1,25 miljardus eiro) izmaksājušā stadiona celtniecība sākās 2016.gada decembrī, aizkavējoties 14 mēnešus, jo sabiedrība asi reaģēja uz nu jau aizsaulē aizgājušās arhitektes Zahas Hadidas projektētās būves milzīgajām izmaksām. Hadidas projekts tika noraidīts un aizkavēšanās dēļ stadionā nevarēja notikt 2019.gada Pasaules kausa izcīņas regbijā spēles.
Arhitekta Kengo Kumas radītajā Nacionālajā stadionā notiks olimpisko spēļu atklāšanas un slēgšanas ceremonijas, kā arī sacensības vieglatlētikā un futbolā. Stadiona arhitektoniskais motīvs sakņojas Japānas viduslaiku būvēs un veiksmīgi iekļaujas apkārtējā ainavā. Pirmās sacensības jaunajā būvē, kas tapusi 1964.gada Tokijas olimpisko spēļu stadiona vietā, būs Imperatora kausa izcīņas futbolā fināls 1.janvārī.
Tokijas olimpiskās spēles notiks no 24. jūlija līdz 9.augustam, bet paralimpiskās spēles sekos no 25. augusta līdz 6.septembrim. Pēc spēļu noslēguma stadionu paplašinās 68 000 skatītāju izvietošanai.