Pada mulanya pusat Perguruan Tamansiswa berada di Jalan Gadjah Mada (dahulu Station Weg), Lempuyangan. Perguruan Tamansiswa kemudian berkembang pesat, akibatnya rumah perguruan yang ada di Lempuyangan tidak memadai lagi. Oleh karena itu, Ki Hajar Dewantara memindahkan Perguruan Tamansiswa ke Wirogunan. Perguruan Tamansiswa membeli pekarangan dan rumah (sekarang Museum Dewantara Kirti Griya) beserta isinya di Gevangenis Laan Wirogunan (sekarang Jalan Tamansiswa) untuk dijadikan pusat Perguruan Tamansiswa yang baru.
Sewaktu pindah ke Wirogunan, Perguruan Tamansiswa belum memiliki pendopo. Ki Hajar Dewantara menegaskan perlunya Tamansiswa memiliki pendopo. Kemudian didirikanlah Pendopo Agung Tamansiswa pada 10 Juli 1938. Pendiriannya ditandai dengan peletakan batu pertama oleh istri Ki Hajar Dewantara, yaitu Nyi Hajar Dewantara.
Pada 27 September 1938 dilaksanakan upacara pemasangan “molo”, yaitu balok kayu yang terpasang pada bagian bangunan paling atas, berfungsi sebagai tempat untuk meletakkan kasau di bagian paling tinggi. Upacara pemasangan molo dilakukan dengan menancapkan paku emas oleh Bendara Pangeran Harya Suryodiningrat.
Pendopo Agung Tamansiswa dibuka secara resmi pada 16 November 1938. Upacara pembukaan bersamaan dengan Kongres Tamansiswa. Sejak saat itu, penyelenggaraan kongres Tamansiswa selalu dilaksanakan di pendopo. Pada masa revolusi, pendopo berfungsi sebagai tempat “penanaman” nilai-nilai kebangsaan.
Pendopo Agung Tamansiswa dikelola Yayasan Persatuan Perguruan Tamansiswa sampai sekarang. Dimanfaatkan sebagai tempat kunjungan edukatif bagi pelajar. Selain itu, difungsikan pula sebagai tempat kuliah lapangan bagi mahasiswa. Masyarakat sekitar juga memanfaatkan Pendopo Agung Tamansiswa untuk berkegiatan sosial, berlatih tari, dan acara kesenian lainnya.
Pendopo Agung Tamansiswa ditetapkan sebagai Bangunan Cagar Budaya melalui Surat Keputusan Menteri Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia Nomor 243/M/2015 tanggal 18 Desember 2015. Pendopo Agung Tamansiswa beralamat di Jalan Tamansiswa No. 25 Wirogunan, Mergangsan, Yogyakarta.