Střelnice byla zřízena již v roce 1890 a původně sloužila pro výcvik pěchoty. Po 1. světové válce zde kromě pěchoty nacvičovaly i městské sbory, Sokol a další civilní organizace. Za německé okupace, v letech 1939–1945, sloužila střelnice k hrůzným účelům, a to k represivním popravám. Německá správa proměnila tamní konírnu na poslední věznici odsouzených a v severní části střelnice zřídila hromadné popraviště. V té době měřila střelnice po obvodu 5 000 metrů a její délka byla 1 100 metrů. Od okolního světa byla relativně izolována ostnatým drátem. Ve vzdálených rodinných domech nesměl nikdo v době od 18 do 6 hodin opouštět byt ani otevírat okna.
Nejvíce represivních poprav proběhlo v prostorách střelnice v Kobylisích po atentátu na Reinharda Heydricha v období tzv. II. stanného práva. Za 33 dnů, od 30. května do 3. července 1942, zde bylo prokazatelně popraveno 539 lidí: 463 mužů a 76 žen, jen výjimečně jiné než české národnosti. Mezi nimi bylo i mnoho významných vědců, umělců, politiků a vojáků. Mimo jiné zde byli 4. a 5. září 1942 popraveni i čtyři představitelé české pravoslavné církve (Gorazd, Čikl, Sonnewend, Petřek), která poskytla azyl československým parašutistům v kostele sv. Cyrila a Metoděje po atentátu na R. Heydricha. Podle neúplných seznamů zde bylo v období od 30. září 1941 do 7. května 1945 popraveno více než 755 lidí. V roce 1943 se tu konala veřejná poprava čtyř českých četníků odbojářů: Bojas, Famfulík, Jirásek, Rajmon, a za Pražského povstání, dne 7. května 1945, zastřelila popravčí četa vojáků zbraní SS před vchodem do střelnice trojici obyvatel Kobylis.
Po druhé světové válce byla vojenská střelnice opět převzata československou armádou a přešla pod správu Posádkového velitelství v Praze. Několik let byla znovu používána pro cvičnou střelbu, ale také pro činnost zájmových organizací. V padesátých letech význam Kobyliské střelnice pro účel moderní armády značně poklesl, střelnice již technicky nevyhovovala a byla používána pouze příležitostně pro cvičnou střelbu. Nakonec, asi do poloviny roku 1968, sloužila Armádnímu filmu. Popravčí místo bylo ihned po osvobození v roce 1945 symbolicky označeno dřevěným křížem s trnovou korunou.
V roce 1978 byla ke kříži umístěna bronzová plastika „Nepokořená vlast“ od akademického sochaře Miloše Zeta. Pamětní desky s osobními daty obětí jsou umístěny proti popravčímu místu, přibližně v místech, kde kdysi stávaly podélné dřevěné kůlny, které sloužily k dočasnému ukládání rakví s popravenými před jejich odvozem do krematoria. Nápisy na kovových deskách uvádějí kromě jména také hodinu, den, měsíc a rok popravy. Za jménem je též uveden dovršený věk života jednotlivých osob. V prostoru bývalé konírny je dnes kamenná mozaika, kterou na stěně vytvořil akademický malíř Martin Sladký. Tu doplňují verše básníka Miroslava Floriana vtesané do betonového valu: „Zastav se na chvíli… krev naše vstoupila do této země, ale my znovu se vzpřímili.“ Architekturu areálu s valy a dekorativní branou vytvořili ing. arch. L. Todl a J. Polák. Celé místo památníku, a to včetně plastiky, bylo dne 28.02.1978 prohlášeno usnesením české vlády za národní kulturní památku.
V roce 1990 byl dřevěný kříž s trnovou korunou obnoven a znovu vztyčen. Po 17 letech byl dřevěný kříž napaden hnilobou a v polovině listopadu 2007 byl se souhlasem památkářů na náklady radnice osmé městské části na kobyliské střelnici vztyčen nový kovový pietní kříž s trnovou korunou.
