Кафедра легкої атлетики, зимових видів та велосипедного спорту має довгу історію, створену шляхом об'єднання та розвитку кількох спортивних напрямків у 2014 році. Її коріння сягає першої кафедри легкої атлетики, заснованої в Харкові у 1934 році, а також кафедри зимових видів та велосипедного спорту, яка існувала з початку 1930-х років. На кафедрі працювали численні визначні тренери, такі як Зосима Синицький, Володимир Голубничий, та Анатолій Бондарчук, які зробили значний внесок у розвиток української та світової легкої атлетики.

На кафедрі гімнастики, створеній у 1930 році, також відбувалися ключові наукові й спортивні досягнення. Перший завідувач, Іван Бражник, створив міцну основу для розвитку спортивної та художньої гімнастики в Україні. Серед видатних вихованців кафедри — олімпійські чемпіони Лариса Латиніна, Борис Шахлін та інші. Викладачі кафедри зробили великий внесок у методичне забезпечення підготовки спортсменів.

Обидві кафедри мають великий вплив на підготовку спортсменів високої кваліфікації, а також на науково-методичну роботу, що застосовується у спортивних школах, змаганнях та на міжнародних форумах.