Su nombre se debe al Templo y Convento de Nuestra Señora de los Desamparados, un templo jesuita del siglo XVII situado junto a la estación, demolido en 1937.

En 2003, mediante un convenio, se estableció el Centro Cultural Educativo Estación Desamparados.

Fue la primera obra pública proyectada por el arquitecto peruano Rafael Marquina y se terminó de construir en 1912.

[3]​ Otros elementos empleados en la fachada con el almohadillado, plintos, órdenes gigantes, entablamentos partidos, balaustres ininterrumpidos, etc.

En la parte superior de la fachada hay un reloj monumental con sus esculturas y cornisa curva, que funcionan como elementos estilísticos neobarrocos.