Ngày 15/6/1942, Toàn quyền Decoux đã ký nghị định số 223/D phê chuẩn các quy định về việc quy hoạch Khu học xá Đông Dương (Cité Universitaire de l’Indochine) trên thửa đất đối diện với nhà thương René Robin (nay là Bệnh viện Bạch Mai). Theo dự tính, nếu làm xong cả mười tòa nhà thì khu học xá sẽ có 800 sinh viên lưu trú và sẽ không thua kém gì khu nội trú của các trường đại học ở Paris. Nhưng sau đó, sự kiện Nhật đảo chính Pháp đã xảy ra. Tiếp đó là cuộc tổng khởi nghĩa của Việt Minh đã giành được thắng lợi. Công trình xây dựng Khu học xá Đông Dương vì thế không thể tiếp tục được nữa và đã trở thành kế hoạch xây dựng cuối cùng của chính quyền thực dân trên đất Hà Nội.
Sau chiến thắng Điện Biên Phủ năm 1954 và Hà Nội giành độc lập, các kiến trúc sư Liên Xô là E.S.Budink và S.T. Airapetov đã hợp tác giúp nhà nước ta thiết kế Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, trong sự mong mỏi của toàn Đảng toàn dân về một ngôi trường làm nền tảng giáo dục cho tầng lớp trí thức. Quá trình thiết kế và xây dựng diễn ra trong khoảng 1961 – 1965 trên khuôn viên khu học xá Đông Dương trước đây. Tổng diện tích đất sử dụng của Trường là 252.857m2, khu làm việc sử dụng 15.252m2, khu học có diện tích 78.846m2 và khu vui chơi giải trí là 29.321m2.
Công trình thể hiện rõ những tư tưởng của chủ nghĩa kết cấu Nga – với công năng rõ ràng, mạch lạc, đường nét tự do, táo bạo, mạnh mẽ và vô cùng trong sáng. Cùng với điều đó, những chi tiết và vật liệu phù hợp với khí hậu nhiệt đới gió mùa cũng được đưa vào một cách cẩn trọng.