История создания этого объекта началась еще в 1958 году, когда горисполком и горком комсомола Свердловска приняли решение сделать пионерам города подарок — собственную железную дорогу. В том же году началось ее строительство. При Совете ветеранов Свердловской железной дороги был создан специальный детский сектор, который отвечал за организацию обучения юных железнодорожников. Теоретические занятия проходили в Доме железнодорожников. Во время летних каникул ребята отправлялись на практику, которая проходила в двух местах: Южно-Уральской детской железной дороге и Алапаевской УЖД.

По детской железной дороге ходит настоящий состав с тепловозами и вагонами, который называется «Юный Уралец». Все 5 вагонов состава раскрашены в цвета фирменных поездов Свердловской магистрали: «Малахит», «Кама», «Урал», «Ямал» и «Демидовский экспресс». Оборудована дорога тоже по-настоящему: есть депо, здание вокзала, котельная, различные виды связи, семафоры, стрелки.

С сентября 2009 года по июнь 2010 года на Малой Свердловской железной дороге проходил ремонт, были обновлены здания, платформы, подвижной состав.

На ней имеется две станции и два остановочных пункта:

— Центральная (главная станция, также является вокзалом);

— Солнечная (остановочный пункт, до 1970 года назывался Водной);

— Пионерская (остановочный пункт, до 2010 года назывался Юбилейной);

— Юбилейная (станция, до 2010 года называлась Пионерской).

Посадка и высадка маленьких пассажиров происходит только на вокзале, на станциях поезд лишь останавливается (стоянка от 1 до 3 минут), диктор объявляет названия станций. Общее время в пути — 27 минут. Длина пути составляет 3,8 километра. Все поезда отправляются с вокзала под звуки марша «Прощание славянки».

Работает детская железная дорога с мая по сентябрь. И это не только аттракцион, но и место подготовки юных железнодорожников. Ребята осваивают 19 профессий, которые есть и на большой железной дороге. Зимой дети проходят теоретический курс обучения в учебных классах, летом водят тепловозы и работают в вагонах проводниками. Детскую железную дорогу обслуживают пять смен школьников из пяти районов города. Многие выпускники МСЖД продолжают обучение в Уральском государственном университете путей сообщения, Колледже железнодорожного транспорта и других учебных заведениях, а затем приходят работать на железную дорогу.

При детской железной дороге с 1961 года работает кружок железнодорожного моделизма. Ребята учатся делать макеты железной дороги и станционных строений.

Детская железная дорога является постоянным участником Всероссийского слета юных железнодорожников, который проводится каждые два года на одной из 25 детских железных дорог России.