В декабре 2004 г. губернатор Санкт-Петербурга Валентина Матвиенко своим постановлением разрешила «Газпрому» построить на Крестовском острове новый стадион вместо стадиона имени Кирова. На конкурсе проектов победило японское бюро архитектора Кисё Курокавы, в исполнении которого арена похожа на космический корабль. Стоимость строительства оценивалась в $250 млн, или 7,2 млрд руб. Завершить строительство планировалось в 2007 г.

В 2006 г. принято решение о финансировании строительства стадиона за счет средств бюджета Санкт-Петербурга. Матвиенко заявляет, что на стройку пойдут налоги, перечисляемые в бюджет «дочкой» «Газпрома» – «Газпром нефтью», специально для этого перерегистрировавшейся в Санкт-Петербурге. Подряд на строительство стадиона за 6,7 млрд руб. выиграло ООО «Синтез-СУИ», аффилированное с группой «Синтез». Начался снос стадиона имени Кирова.

В 2008 г. проект стадиона уточнен и изменен по решению заказчика: добавлено выкатное поле и трансформирующаяся крыша. Из-за резкого увеличения стоимости проекта до 23,7 млрд руб. контракт с «Синтез-СУИ» расторгнут. На конкурсе выбран новый подрядчик – компания «Инжтрансстрой», структура корпорации «Трансстрой», входившей тогда в группу «Базовый элемент» Олега Дерипаски. «Трансстрой» берется достроить стадион за 13 млрд руб. Завершить строительство планируется в 2011 г.

В 2010 г. Россия выиграла право на проведение чемпионата мира по футболу в 2018 г. Стадион в Санкт-Петербурге включен в число арен, которым предстоит принимать матчи состязания. Проект стадиона переработан институтом «Моспроект-4» с учетом требований FIFA к вместимости футбольных арен, безопасности зрителей и уровню комфорта. Вместимость стадиона увеличилась на 10%. А стоимость контракта с «Инжтрансстроем» выросла до 22,6 млрд руб. Завершить строительство планируется к 2014 г.

Проект стадиона вновь значительно изменен, в частности усилен фундамент чаши. Стоимость строительства увеличена до 24,4 млрд руб. Из-за существенных изменений условий контракта договор с «Инжтрансстроем» расторгнут. Однако «Инжтрансстрой» выигрывает новый конкурс на достройку объекта. Завершение строительства запланировано на осень 2015 г.

В 2016 г. цена проекта к началу года выросла до 34,9 млрд руб. Городская топонимическая комиссия присвоила стадиону название «Крестовский». 13 июля комитет по строительству расторг договор с подрядчиком и потребовал возврата аванса в 2,7 млрд руб. Структуры «Трансстроя», с 2014 г. не входящего в «Базэл», оспаривают расторжение контракта и требуют 1,8 млрд руб. за неоплаченные работы. Завершение строительства намечено на декабрь 2016 г. Город оценивает общие затраты бюджета на стройку в 42,5 млрд руб.