Ese mismo año, Deportes Melipilla logró ascender a Primera División en la Liguilla de Promoción, pero en esa misma instancia descendió al año siguiente, motivo por el cual se le comenzó a catalogar de "equipo ascensor".Hubo una gran cantidad de excelentes jugadores en este periodo entre los cuales se destacan Mario Araya, Luis Cueto, Rodrigo Romero, Aníbal Pinto, Ronny Fernández, Alejandro Tello, Iván Arenas y Juan Carlos Ibáñez, por nombrar algunos.[3] En el año 2005, su paso por la Primera División fue muy corto, ya que al igual que en 1993, descendió a Primera B al final del campeonato, cayendo en la Liguilla de Promoción ante O’Higgins, por un marcador global de 4 a 3.[4] Este año el debut fue muy doloroso, ya que Universidad Católica los vapuleo por 5 goles contra 0;[5] su primera victoria de aquel año, la logró de visita en la tercera fecha, derrotando a Deportes Puerto Montt por 1 gol a 0, el tanto lo convertiría Alexis Jiménez, siendo este el primer gol del equipo en la temporada.La temporada fue muy irregular, debido a eso Juan Ubilla fue cesado de sus funciones, siendo reemplazado por el experimentado Guillermo Páez.Ese año, el equipo desciende junto a Unión San Felipe y Deportes Temuco a Primera B, ya que los equipos sanfelipeños y temuquenses, bajaron por ser los 2 peores equipos del campeonato de Primera División de ese año, al término de los 3 años del descenso programado.En el octogonal final, volvió esa irregularidad que mostró en la primera rueda, ya que el equipo comenzaba ganando los partidos y terminaban empatándoselos en la hora, el anhelado ascenso lo logró contra Lota Schwager derrotándolo por 2 goles a 0 y alzando la copa, cuando empató 1 a 1 con Curicó Unido de visitante, logrando así su segundo título profesional.Luego de 12 fechas, renunció Ronald Fuentes y fue reemplazado por Ricardo Dabrowski, quien no logró subir el rendimiento del equipo.La mala situación económica arrastrada de años anteriores, dejó al club con grandes deudas.La gestión del neerlandés, no fue una de las mejores, ya que al pasar 7 fechas sólo logró 3 puntos, dejando al ahora renombrado Corporación de Deportes Melipilla, muy complicado con el descenso.Con él a cargo del equipo, este mismo logra un espectacular ascenso, en su juego logrando ganar partidos de local y dar vuelta unos partidos imposibles, como el que jugó con Provincial Osorno (4-3).Destacados jugadores del plantel 2010 fueron Raúl Gutiérrez, Javier Parraguez y José Durán.El elenco melipillano obtuvo 7 puntos en esta liguilla, y aseguró su permanencia en Tercera A.Para el Campeonato 2016-17, D. Melipilla queda colocado en la Zona norte, en la cual termina en segundo lugar un punto más abajo de Barnechea Bajo la dirección del técnico Carlos Encinas, con quien sufrió su única derrota en aquella primera fase.[10][11] Allí, Melipilla tenía todo para coronarse en su estadio, pero ocurrió lo impensado, porque "Los Potros" solo consiguieron un empate 3-3 ante Independiente, mientras que a la misma hora Barnechea goleó 6-0 a Naval de Talcahuano en el Estadio El Morro, logrando el primer lugar de la tabla y único ascenso al Torneo de Transición Primera B 2017.Esto luego de que los Potros, ganaron por 1-0 precisamente en la vuelta, tras perder por el mismo marcador en la ida.Anteriormente, el equipo dirigido por John Armijo (quien reemplazó al argentino Héctor Adomaitis en la banca, durante la Fase Regular), dejó en el camino a Deportes Puerto Montt y Rangers, tras terminar en la quinta posición en la Fase Regular del Torneo de la Primera B.[37][38][39] Antiguamente sólo se usaba una camiseta blanca, con la insignia de Bata en el abdomen, cuando Melipilla ascendió a la Primera División tras derrotar a Everton en la Liguilla de Promoción 1992 su indumentaria pasa a ser Adidas y como nuevo "patrocinador" la Empresa Avícola Ariztía la que se mantiene como patrocinador del club hasta el día de hoy.El año 2009 su uniforme permanece con los mismos colores, pero esta vez su patrocinador es la marca Training Professional.Fue inaugurado en mayo de 1942 por don Roberto Bravo Santibáñez, quién era el alcalde de Melipilla en dicha ocasión, y además la persona que donó los terrenos para construir dicho recinto deportivo.
El exfutbolista
Luis Musrri
comenzó su carrera como entrenador en 2006, dirigiendo a Deportes Melipilla. Aquel año se coronó campeón de la Primera B con los melipillanos, y ascendió a la Primera División para la siguiente temporada.
