Au terme d’une campagne menée par Pierre Paris - directeur de l’École des hautes études hispaniques et archéologue passionné par l’Espagne -, avec le ferme appui de Charles-Marie Widor, le roi Alphonse XIII et plusieurs responsables politiques espagnoles adhèrent à l’idée d’une maison accueillant intellectuels et artistes français. Alphonse XIII choisit lui-même, dans ce qui allait devenir la Cité Universitaire de Madrid, un terrain de 20 000 m² qui, par une loi de 1920, devait être cédé à la France en usufruit, à condition qu’y fût construite une résidence pour de jeunes artistes et de jeunes chercheurs. On appellerait ce palais la Casa de Velázquez, peintre en vogue chez les académiciens des années 1920. La légende racontera plus tard que Velázquez aimait installer son chevalet sur cet emplacement, en face de la Sierra de Guadarrama.

Les premiers bâtiments furent inaugurés en 1928, et l’ensemble terminé en 1935. En première ligne lors de la bataille de Madrid (novembre 1936) durant la guerre civile espagnole, la Casa de Velázquez fut bombardée et partiellement détruite. Artistes et chercheurs s’installèrent d’abord au Maroc, à Fès, avant de revenir à Madrid en 1939 pour être logée dans les locaux du Lycée français, puis, à partir de 1940, dans un hôtel particulier de la rue Serrano. En 1959, au terme de quatre années de reconstruction, l’institution réintégra son site d’origine.

Entre temps, en 1943, elle passa sous la tutelle du ministère de l’Éducation nationale. L’époque glorieuse des pionniers s’achevait. Commençait alors une longue période de consolidation administrative et de diversification dans les domaines artistique et scientifique. En 2012, son bâtiment principal – dont les structures datent d’un demi-siècle – a fait l’objet de très importants travaux de mise en conformité et de réhabilitation immobilière, afin de moderniser son fonctionnement tout en restant fidèle à son histoire.

Depuis sa fondation, la Casa de Velázquez a été dirigée par Pierre Paris (1928-1932), François Dumas (1932-1940), Maurice Legendre (1940-1955), Paul Guinard (1955-1957), Henri Terrasse (1957-1965), Didier Ozanam (1965-1966 et 1979-1988), François Chevalier (1966-1979), Joseph Pérez (1989-1996), Jean Canavaggio (1996-2001), Gérard Chastagnaret (2001-2006), Jean-Pierre Étienvre (2006-2013) et Michel Bertrand (2014-).

Son statut actuel :
Etablissement public à caractère scientifique, culturel et professionnel dépendant du Ministère de l’Education nationale, la Casa de Velazquez a pour mission de développer ses activités créatrices et les recherches liées aux arts, aux langues, aux littératures et aux civilisations de l’Espagne et des pays Ibériques et hispaniques et de contribuer à la formation d’artistes, de chercheurs et d’enseignants chercheurs. Au regard des autres établissements qui font partie du même réseau, comme l’Ecole française d’Athènes, l’Ecole française de Rome ou l’Institut d’Archéologie Orientale du Caire, elle présente donc, par son caractère doublement pluridisciplinaire, une nette originalité. L’Académie des Beaux-Arts participe à la fois à son conseil artistique et à son conseil d’administration.

La section artistique :
Elle comprend treize membres : recrutés pour un an par le conseil artistique, ils sont généralement renouvelés pour une deuxième année. Toutes les disciplines artistiques peuvent être représentées : peinture, sculpture, gravure, architecture, musique, cinéma, photographie. Les membres disposent à la Casa d’un atelier ; ils participent à deux manifestations statutaires annuelles (expositions ou concerts), a l’issue desquelles ils sont tenus de laisser une œuvre réalisée pendant leur séjour. La Casa accueille aussi, pour un séjour d’une année renouvelable, des artistes désignés et réénumérés respectivement par les villes de Valence et Saragosse. Elle reçoit enfin des boursiers temporaires pour des séjours allant de un à trois mois.

Les orientations présentes :
La politique artistique de la Casa prends en compte les deux missions fondamentales de la section artistique :
- Offrir la possibilité à de jeunes artistes de se perfectionner dan s leur discipline au contact des réalités espagnoles tant présentes que passées,
- Stimuler les relations et les échanges culturels entre l’Espagne et la France.
Plus largement, elle s’attache à concilier son ambition d’être un pôle d’excellence de la création française avec un souci d’ouverture sur la création espagnole et une volonté d’insertion dans un réseau européen dont témoignent les partenariats. Les expositions et les concerts réalisés en collaboration avec des organismes publics espagnoles illustrent ce double but d’une institution à la fois exigeante et largement ouverte.

La bibliothèque d’environ 150 000 livres et plus de 1 800 revues est ouverte, après inscription gratuite, à toute personne effectuant des travaux de recherche à partir de la première année de Master.

La Casa de Velázquez dispose également d'un service éditorial qui publie une quinzaine de livres par an, imprimés et numériques – dont de nombreux titres en libre accès – ainsi qu’une revue semestrielle, les Mélanges de la Casa de Velázquez.

Graveurs ayants résider à la Casa de Velazquez :
- René Andrei : (1906-1987). 8e promotion (1935-1936).
- Jean Asselbergs : (1928-2015). 29e promotion. (1958-1959).
- Mohamed Bouzid : (1929-2014). 29e promotion. (1958-1959).
- Pierre Collin : (1956-). 50e promotion (1980-1981).
- Stéphanie Delouvrier : (1972-). En 2006, obtient une mention lors de l'attribution du Prix Lacourière.
- Francis Domenget : (1926-1993). 25e promotion (1954-1955).
- Daniel Flourat : (1928-1968). 29e promotion (1958-1959).
- Claude Garache : (1930-). 28e promotion (1957-1958).
- Jean-Marie Granier : (1922-2007). 21e promotion (1950-1952).
- Lucien Guezennec : (1914-1980). 24e promotion (1953-1954).
- Paul Guimezanes : (1916-2001). 22e promotion (1951-1952).
- Alexis de Kermoal : (1958-2002). 68e promotion (1997-1998).
- Philippe Lelièvre : (1929-1975). 29e promotion (1958-1959).
- David Maes : (1956-). Prix Gravix en 1991.
- Frédérique Maillart : (1946-). 56e promotion (1985-1986).
- Philippe Mohlitz : (1941-). 44e promotion. (1973-1974)
- René Quillivic : (1925-2016). 23e promotion (1952-1953).
- Jacques Reverchon : (1927-1968). 26e promotion (1956-1957).
- Henri Richelet : (1944-2020). 39e promotion (1968–1969).
- Séverin de Rigné : (1914-1989). 19e promotion [1948-1949).
- Émile Rousseau : (1927-2010). 26e promotion (1955-1956). Second grand prix deRome.
- Serge Santucci : (1944-). 42e promotion. (1971-1972].
- Odette Singla : (1926-2016). 25e promotion (1954-1955).
- Gérard Trignac : (1955-). 53e promotion (1982-1983).