A háború utáni hanyatlás során Imola úgy döntött, közmunka programot indít, hogy munkahelyeket biztosítson és a helyi gazdaság fellendüljön. Négy autósport őrült, Alfredo Campagnoli, Graziano Golinelli, Ugo Montevecchi és Gualtiero Vighi javaslatot tett arra, hogy egy új utat építsenek a régi közutakkal összekapcsolva, amelyeket versenypályává lehet alakítani, itt pedig a helyi autógyártó vállalatok tesztelni tudnák termékeiket. Akkor úgy tűnt, ez jó ötlet és amint az engedélyeket megkapták, 1950 márciusában el is kezdték a munkát. Két évvel később Enzo Ferrari sportautót küldött a pályára, amelyet Alberto Ascari, Gigi Villoresi és Giannino Marzotto tesztelt. A Moto Guzzi és a Gilera motorkerékpár gyártók is teszteltek a pályán. 1953 márciusában az első motorversenyt meg is rendezték a pályán, majd 1954 júniusában az első autóversenyre is sor került - a sportautó versenyen Luigi Maglioli és Luigi Musso között bontakozott ki nagy harc.
Annak érdekében, hogy több pénzt tudjanak begyűjteni, a szervezők felkérték a Formula-1-es pilótákat, vegyenek részt 1963 áprilisában egy világbajnokságon kívüli versenyen a pau-i és a pescara-i futam között. Mivel sok csapatnak Imola útba esett, ezért részt vettek a Shell Gold Cupon, Jom Clark a gyári Lotus 25-tel rajt-cél győzelmet aratott. A Ferrari nem vett részt a versenyen. Két évvel később lelátót építetek és 1969-ben a pálya a motorkerékpár világbajnokság egyik futamának adott otthont.
Annak érdekében, hogy a Ferrari támogatását megszerezzék, az imolai vezetőség engedélyt kapott arra, hogy a pályát Enzo Ferrari fia, Dino után elnevezzék, aki 1956-ban leukémiában hunyt el. A döntés garantálta a maranellói vállalat alapítójának támogatását és néhány éven belül a Circuit Dino Ferrari elegendő pénzt tudott összegyűjteni ahhoz, hogy a pálya körüli utakat felépítsék, így a pályát le tudták zárni a közforgalom elől. 1979 őszén a Formula-1 visszatért Imolába a Dino Ferrari Nagydíjra, a világbajnokságon kívüli versenyt Niki Lauda nyerte a Brabham-Alfa Romeóval.
Egy évvel később - miután Monza kiesett a naptárból - Imolában rendezték az Olasz Nagydíjat, ismét Brabham autója nyert, a fiatal brazil, Nelson Piquet vezetésével. A Formula-1-et irányító Bernie Ecclestone 1981-ben visszaadta Monzának az Olasz Nagydíjat, de szeretett volna Imolában is versenyt rendezni, végül a futam a San Marinói Nagydíj nevet kapta. A kis köztársaság, San Marino, 50 mérföldre található a pályától.
1981-ben az első San Marinói Nagydíjat Piquet nyerte, de a futam sokkal inkább egy hihetetlen balesetről maradt emlékezetes, Gilles Villeneuve Ferrariján a gumi meghibásodott és a kanadai pilóta a Tosa előtti gyors kanyarnál a gumifalba csapódott. A Ferrari darabjaira hullt, de Villeneuve csodával határos módon sértetlenül megúszta az esetet. A kanyar később róla nevezték el. Az 1982-es versenyt egy sajnálatos eset árnyékolta be, a legtöbb alakulat távol maradt a futamról, mert az irányító testület és a csapatok között politikai harc dúlt. A futamon a két Ferrari pilóta, Villeneuve és Didier Pironi harcolt a győzelemért. Pironi állt az élre és végül megnyerte a versenyt, ez Villeneuve-öt bosszúsággal töltötte el, mert szerinte francia csapattársa felrúgta a csapatutasítást. Ezt követően a két pilóta nem állt szóba és két héttel később, Pironi a belga Zolder pályán életét veszítette. Egy ével később, Villeneuve barátja, Patrick Tambay - aki a kanadai pilóta utódja lett a Ferrarinál - a 27-es rajtszámú autóval győzött. Ez mágikus és érzelmes eredmény volt, amely megmutatta, Imola az a hely, ahol bármi megtörténhet.
A pálya bukótereit több panasz érte, majd 1987-ben Nelson Piquet a Tamburello kanyarban óriási balesetet szenvedett, amikor defektet kapott. 1989-ben Gerhard Berger hasonló balesetet élt át, de az ő Ferrarija fel is gyulladt. A tűzoltók ki tudták menteni az osztrák pilótát az autóból és csak kisebb sérüléseket szerzett.
Imola fekete hétvégéje 1994-ben volt, előbb Roland Ratzenberger szenvedett halálos balesetet a Villeneuve kanyarban szombaton, majd vasárnap a pálya Ayrton Senna életét követelte. A Tamburello kanyarban történt a brazil pilóta halálos balesete, amelyet 1995-re sikánná változtattak.
Miközben a pálya soha nem tudta lemosni magáról az 1994-es szörnyű hétvégét, a Ferrari rajongók szenvedélyessége enyhítette a fájdalmat és a Formula-1 mezőnye mindig jól érezte magát a tavaszi hétvégén az Autodromo Enzo & Dino Ferrari pályán, amelyet Ferrari 1988-as halála után neveztek át újra. Erre a helyszínre a csapatok és a rajongók mindig optimistán érkeztek, jó szezonban bíztak és a Ferrari győzelmében (amelyet Michael Schumacher 1999-ben és 2000-ben meg is szerzett). A folyamatos lelkesedés, a csodálatos hegyek, a kis hotelek, a remek ételek és borok miatt nehéz lenne olyan embert találni, aki azt mondaná, nem szereti Imolát.
A pálya egyre romló létesítményei miatt többször panaszkodtak az imolai versenypályára és hosszú tárgyalássorozat után a San Marinói Nagydíj az FIA 2006 augusztusi döntése értelmében kiderült a versenynaptárból.
A pályát birtokló SAGIS vállalat abban bízott, hogy a Motorsport Világtanács októberi egyeztetésén a pálya 2007-ben versenyt rendezhet, amennyiben a felújítást az április 29-re tervezett futamra befejezik, de nem sikerült megegyezésre jutni.
Azóta a pálya komoly átalakításon esett át. A Variante Bassa sikánt eltávolították, így a Rivazza 2-ből az első Tamburello sikánig teljesen padlógázon lehet menni, ahogyan volt az eredeti vonalvezetésben is. Azonban a sikánt motorversenyekre visszaépítették.
A régi garázsokat és a paddockot teljesen lebontották és újjáépítették - a boxutcát meghosszabbították és újraaszfaltozták -, a munkálatokat a német pályatervező, Hermann Tilke felügyelte.
A pálya abban reménykedett, hogy néhány éven belül újra a Formula-1-es versenyt rendezhet.
2008 júniusára az újjáépítési munkák nagy része befejeződött, az FIA a pályának 1T licenszt adott, ami azt jelenti, hivatalos Formula-1-es tesztre alkalmas; a pályáknak ahhoz, hogy versenyt rendezhessen, 1-es minősítést kell kapnia. 2011 augusztusában ezt a minősítést Charlie Whiting bejárása után megkapta, azonban Formula-1-es versenyt a mai napig nem rendeztek a pályán.
2008-ban a WTCC mezőnye, 2011-ben a Le Mans széria látogatott el a helyszínre.
