Во время Олимпиады-80 во дворце спорта «Измайлово» проводились соревнования по тяжелой атлетике. После окончания Олимпийских игр он вошёл в состав комплекса спортивных сооружений Российского государственного университета физической культуры, спорта, молодёжи и туризма. Там была устроена арена для тренировок по фигурному катанию, арена для мини-футбола и хоккея, зал для занятий хореографией и зал атлетической подготовки.

Во время олимпийских состязаний размеры спортивного зала с ареной составляли 61×30 м, высота около 16 м. Трибуны были рассчитаны на 5 тысяч зрителей (стационарные на 1 тысячу мест, сборно-разборные — на 4 тысячи мест). В центре размещалась сцена размером 35×25 м, расположенная в 1 м над уровнем арены. Тяжелоатлетический помост 4×4 м находился в центре сцены. Над ним располагалось электронное табло.

После окончания Олимпиады вместо второго яруса сборно-разборных трибун было устроено два спортивных зала 30×18, разделённых перегородкой. При необходимости они могут быть объединены в один зал размером 60×18 м.

Здание почти квадратное в плане, фасады имеют несколько вогнутые очертания. Дворец спорта установлен на развитом стилобате, террасы которого связывают основной объём здания со спуском к Измайловским прудам и стадиону «Измайлово». Общие размеры центрального зала составляют 72×66 м, он покрыт провисающей металлической мембраной толщиной 2 мм. Мембрана крепится к опорному контуру, опирающемуся на железобетонные колонны. Стены дворца спорта изготовлены из облицованных светлым камнем вертикальных лотков прямоугольного сечения, между которыми сделано остекление. Такая конструкция помогает избегать прямого попадания солнечных лучей.