Con la propuesta de William Wheelwright en 1842 para construir una la línea férrea Santiago-Valparaíso, el Congreso Nacional aprobó la construcción del ferrocarril en 1849; sin embargo, los trabajos de construcción comenzaron en 1852 avanzando en un inicio desde la actual estación Barón hacia la capital del país; las obras estuvieron bajo la dirección de varios ingenieros, incluyendo a Allan Campbel.
La línea restante entre Quillota y Valparaíso (trayecto dónde se encuentra la estación Ocoa) necesaria para poder conectar la capital con la ciudad puerto fueron trabajos más complejos debido a la falta de capitales; fue el gobierno de Manuel Montt el que solicita fondos en el extranjero y vuelve a contratar a Enrique Meiggs para hacerse cargo de la construcción de la sección final de Quillota a Santiago.
La petición se debió a que, a partir del 15 de marzo de ese año, se había anunciado que los expresos que partían de Santiago a las 8 horas hacia Valparaíso y los que salían de Valparaíso a las 17 horas hacia Santiago, no harían parada en dicha estación.
El Ministro argumentó que la estación de Ocoa era esencial para los pasajeros que se dirigían a destinos rurales cercanos, ya que no existían caminos ni rutas alternativas desde Las Vegas o La Calera hacia la zona mencionada.
[8]En marzo de 2021 se anunció que el proyecto ganador fue el desarrollado por los arquitectos Diego Carreño y Oscar Roa.