เมื่อมีการวางผังการพัฒนาเมืองเพลแฮมวิลล์ในปี พ.ศ. 2394 สถานีรถไฟสองชั้นถูกสร้างขึ้นที่มุมตะวันตกเฉียงใต้ของถนนฟิฟธ์อเวนิวและถนนเฟิร์สต์สตรีท และมอบให้กับบริษัทรถไฟนิวยอร์ก นิวเฮเวน และฮาร์ตฟอร์ด (NYNH&H) โดยมีเงื่อนไขว่ารถไฟจะต้องจอดที่สถานี^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}มีการขอข้อเสนอสำหรับการก่อสร้างสถานีรถไฟแห่งใหม่ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2394 ^{[ 5 ]}

Pelhamville เป็นจุดจอดพักรถไฟชั่วคราวจนกระทั่งเริ่มให้บริการรถไฟประจำในปี พ.ศ. 2416 เมื่อ NYNH&H ได้แต่งตั้งตัวแทนประจำสถานีเพื่อขายตั๋ว^{[ 3 ] [ 6 ] [ 7 ]}ตัวแทนประจำสถานีคนแรกคือ Charles Merritt ซึ่งดำรงตำแหน่งจนถึงปี พ.ศ. 2438 ^{[หมายเหตุ 1 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]}มีการจัดตั้งที่ทำการไปรษณีย์ขึ้นที่สถานีในปี พ.ศ. 2421 ^{[ 10 ]}

ในเช้าวันที่ 27 ธันวาคม พ.ศ. 2328 รถไฟด่วนไปรษณีย์ที่วิ่งลงใต้จากบอสตันตกรางใกล้สถานีเพลแฮมวิลล์ ทำให้มีผู้เสียชีวิต 1 คน และบาดเจ็บสาหัสอีก 3 คน รถไฟวิ่งด้วยความเร็ว40 ไมล์ต่อชั่วโมง (64 กม./ชม.) เมื่อชนเข้ากับชานชาลาไม้ ขนาด 6 x 100 ฟุต (1.8 x 30.5 เมตร)ของสถานีซึ่งถูกลมแรงพัดจนล้มลงไปบนราง ทำให้หัวรถจักร ตู้บรรทุกเชื้อเพลิง และตู้ไปรษณีย์กลิ้งลงไปตาม คันดิน สูง 60 ฟุต (18 เมตร)ซึ่งตั้งอยู่ทางทิศตะวันตกของสถานี^{[ 11 ] [ 12 ] [หมายเหตุ 2 ]}   

ในปี พ.ศ. 2430 ชาวบ้านในพื้นที่ต้องการย้ายที่ตั้งสถานี ที่ดิน ขนาด 400 x 75 ฟุต (122 x 23 เมตร)ซึ่งตั้งอยู่ทางทิศตะวันออกของถนนฟิฟธ์อเวนิว/วูล์ฟส์เลน และอยู่ทางด้านเหนือของรางรถไฟ ได้รับการบริจาคจากพันเอกริชาร์ด ลาเธอร์ส ให้แก่ NYNH&H เพื่อสร้างสถานีใหม่ โดยมีข้อตกลงว่าที่ดินจะต้องได้รับการดูแลรักษาให้ดี และชื่อสถานีจะต้องเปลี่ยนเป็น "วินยาห์พาร์ค" ^{[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [หมายเหตุ 3 ]} 

ในช่วงกลางทศวรรษ 1890 ทางแยกต่างระดับถูกเพิ่มโดย NYNH&H เมื่อเส้นทางรถไฟถูกขยายจากสองรางเป็นสี่ราง^{[ 19 ]}สะพานโค้งห้าจุดยาว 40 ฟุต (12 เมตร)ถูกสร้างขึ้นในปี 1894 เพื่อรองรับทางรถไฟข้ามถนนไฮบรูค^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]}สะพานสำหรับทางข้ามรถไฟที่ถนนฟิฟธ์อเวนิว/ถนนวูล์ฟส์เลนก็ถูกเพิ่มเข้ามาในปี 1895 เช่นกัน^{[ 22 ]} อุโมงค์ ลอดใต้ถนนนี้ถูกขยายให้กว้างขึ้นในภายหลังในปี 1908 โดยการเปลี่ยนตำแหน่งของฐานรากด้านตะวันออก^{[ 23 ]}ก่อนหน้านี้ ชาวบ้านในพื้นที่ได้ยื่นคำร้องต่อ NYNH&H ให้ติดตั้งอุโมงค์ลอดใต้ถนนที่ถนนฟิฟธ์อเวนิว/ถนนวูล์ฟส์เลน เนื่องจากทั้งสองด้านของทางข้ามมีความลาดชันสูง และรถไฟที่วิ่งสวนมาจะไม่สามารถมองเห็นได้จนกว่าผู้ใช้ถนนจะขึ้นไปถึงด้านบนของคันดิน^{[ 24 ] [หมายเหตุ 4 ]} 

เกิดเหตุเพลิงไหม้ขึ้นที่สถานีรถไฟเก่าในเดือนมกราคม พ.ศ. 2438 ซึ่งไฟถูกดับลงก่อนที่เปลวไฟจะลามไปถึงชั้นแรก^{[ 27 ]}ชาวบ้านบางส่วนรู้สึกผิดหวังที่สถานีไม่ถูกไฟไหม้ เพราะพวกเขาคิดว่าอาคารไม้เก่าเป็นสิ่งที่ไม่น่ามองและต้องการให้สร้างสถานีรถไฟใหม่^{[ 27 ] [ 28 ]}ต่อมาเกิดเหตุเพลิงไหม้ขึ้นอีกครั้งที่สถานีเก่าในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2438 แม้ว่าเพลิงไหม้ครั้งนี้จะทำลายอาคารไปมาก แต่ก็คิดว่าคงไม่มีการซ่อมแซมเพราะจะมีการสร้างสถานีใหม่มาแทนที่^{[ 29 ]}

การก่อสร้างสถานีใหม่ ณ ที่ตั้งปัจจุบัน เริ่มขึ้นเมื่อวันที่ 28 มิถุนายน พ.ศ. 2438 อาคาร ขนาด 80 x 40 ฟุต (24 x 12 เมตร)ได้รับการออกแบบโดยใช้อิฐ หิน และกระเบื้องในลักษณะที่คล้ายคลึงกับสถานี NYNH&H ที่ Mount Vernon, HarrisonและRye [ ^{3 ] [ 30 ] [หมายเหตุ 5 ]}ภายในสิ้นเดือนกรกฎาคม กำแพงฐานรากของสถานีใหม่ก็สร้างเสร็จสมบูรณ์ และมีการติดตั้งรั้วกั้นระหว่างรางรถไฟ^{[ 32 ] เมื่อ}วันที่ 3 สิงหาคม พ.ศ. 2438 ขณะที่สถานีใหม่กำลังก่อสร้าง เจ้าหน้าที่สถานี Charles Merritt เสียชีวิตจากอุบัติเหตุ และภรรยาของเขารับตำแหน่งแทนเขาใน NYNH&H และบริษัทAdams Express ^{[ 8 ]}ภายในกลางเดือนสิงหาคม มีรายงานว่างานก่อสร้างสถานีใหม่มีความคืบหน้าอย่างรวดเร็ว^{[ 33 ]} 

ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2439 สถานีรถไฟและที่ทำการไปรษณีย์ได้เปลี่ยนชื่อจาก Pelhamville เป็น Pelham การเปลี่ยนชื่อนี้เกิดขึ้นหลังจากการรวม Pelham Heights เข้าเป็นหมู่บ้าน Pelham และการรวมหมู่บ้าน North Pelham เข้าเป็นหมู่บ้าน^{[ 34 ] [ 35 ] [ 36 ]}สถานีใหม่ตั้งอยู่ทางด้านเหนือของรางรถไฟ ทางด้านตะวันออกของถนน Fifth Avenue/Wolfs Lane และสามารถเข้าถึงได้โดยทางถนนที่วิ่งระหว่าง Fifth Avenue/Wolfs Lane และ Highbrook Avenue นอกจากนี้ยังมีบันไดอยู่ที่ปลายด้านตะวันตกของชานชาลาทั้งสองฝั่งเพื่อให้สามารถเข้าถึง Wolfs Lane ได้^{[ 25 ] [ 37 ]}เขตแดนระหว่างหมู่บ้าน Pelham และ North Pelham วิ่งไปตามรางรถไฟ โดยสถานีและชานชาลาฝั่งตะวันตกอยู่ในเขตหมู่บ้าน North Pelham และชานชาลาฝั่งตะวันออกอยู่ในเขตหมู่บ้าน Pelham เมื่อปี พ.ศ. 2449 หมู่บ้านนอร์ทเพลแฮมได้ยื่นคำร้องขอให้เปลี่ยนชื่อสถานีเป็น "นอร์ทเพลแฮม" ซึ่งหมู่บ้านเพลแฮมได้คัดค้านข้อเสนอนี้^{[ 38 ]}

ในปี ค.ศ. 1898 มีการสร้างเส้นทางรถรางที่วิ่งไปทางใต้จากสถานีตามถนน Wolfs Lane, Colonial Avenue และ Pelhamdale Avenue โดยเส้นทางหลักจะเลี้ยวไปทางตะวันออกที่ถนน Boston Post Roadและมีเส้นทางแยกไปทางใต้ต่อจนถึงสถานี Pelham ManorบนสายHarlem River Branchของ NYNH&H (เส้นทางแยกนี้ขยายไปถึงถนน Shore Roadในปี ค.ศ. 1910) รถรางนี้ดำเนินการโดย Westchester Electric Railway โดยมีตารางเวลาที่สอดคล้องกับรถไฟที่สถานีรถไฟทั้งสองแห่ง รถรางนี้ให้บริการจนถึงปี ค.ศ. 1937 และเป็นที่รู้จักในชื่อ "Toonerville Trolley" เนื่องจากเป็นแรงบันดาลใจให้Fontaine Foxนักเขียนการ์ตูนสร้างการ์ตูนเรื่อง Toonerville Folks ขึ้น มา^{[ 39 ] [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ]}

สถานีนี้ได้รับการติดตั้งระบบไฟฟ้าแบบสายส่งเหนือศีรษะในปี พ.ศ. 2450 แม้ว่าเดิมทีรถไฟจะสลับระหว่างระบบไฟฟ้าแบบสายส่งเหนือศีรษะและแบบรางที่สามที่ สถานี วูดลอว์นแต่จุดเปลี่ยนระบบได้ถูกย้ายไปยังตำแหน่งระหว่างสถานีเมาท์เวอร์นอนอีสต์และสถานีเพลแฮมในช่วงต้นทศวรรษ พ.ศ. 2533 เพื่อขจัดปัญหาการบำรุงรักษาและการดำเนินงาน^{[ 43 ] [ 44 ]}

การปรับปรุงสถานีเป็นเวลาสิบเดือนเสร็จสมบูรณ์ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2507 ^{[ 45 ]}ผนังอิฐของสถานีถูกทาสีแดง และงานไม้ถูกทาสีขาวตัดกัน นอกจากนี้ยังมีการจัดสวนเพิ่มเติม^{[ 6 ]}โครงการปรับปรุงมูลค่า 10,000 ดอลลาร์ส่วนใหญ่ได้รับทุนจาก Pelham Men's Club และคณะกรรมการ "Perk Up Pelham" ของ Junior League ^{[ 45 ]}

เช่นเดียวกับสถานี New Haven Line ทุกแห่งใน Westchester County สถานีนี้กลายเป็น สถานี Penn Centralเมื่อ Penn Central เข้าซื้อกิจการในปี 1969 และในที่สุดก็กลายเป็นส่วนหนึ่งของ Metro-North Railroad ของ MTA MTA ได้ติดตั้งชานชาลาระดับสูงที่ Pelham ในปี 1973 ^{[ 6 ]}การปรับปรุงสถานีครั้งใหญ่โดย Metro-North เป็นเวลาเก้าเดือนด้วยงบประมาณ 150,000 ดอลลาร์ เสร็จสมบูรณ์ในปี 1986 ซึ่งรวมถึงการเพิ่มหลังคาใหม่ให้กับอาคารสถานี การพ่นทรายผนังอิฐให้กลับมาเป็นผิวหินทรายดั้งเดิม การเปลี่ยนหน้าต่าง ประตู และพื้นในห้องรอ การปรับปรุงห้องน้ำ และการบูรณะหน้าต่างกระจกสี^{[ 6 ] [ 46 ]}

ร้านกาแฟชื่อ "Pelham Engine Stop" ตั้งอยู่ในส่วนหนึ่งของอาคารสถานีตั้งแต่ปี 1979 จนถึงปี 2005 ศิลปิน Susan Nathenson เริ่มทำงานพาร์ทไทม์ที่ร้านกาแฟในตอนเช้าเพื่อหาเงินทุนสำหรับการเปิดสตูดิโอศิลปะของเธอใน Pelham ^{[ 47 ] [ 48 ] [ 49 ]}ร้าน Pelham Engine Shop ยังคงอยู่ที่สถานีจนถึงปี 2005 เมื่อถูกแทนที่ด้วยผู้เช่ารายใหม่ที่ตกลงเช่าระยะยาวและลงทุนในการปรับปรุงสถานี^{[ 49 ]}ในเวลาเดียวกันนั้น บริษัทอสังหาริมทรัพย์Houlihan Lawrenceก็ได้ลงนามในสัญญาเช่าระยะยาวเพื่อครอบครองส่วนหนึ่งของสถานีที่เคยใช้เป็นห้องเก็บสัมภาระ^{[ 49 ] [ 50 ]}บริษัทได้ว่าจ้างที่ปรึกษาด้านการอนุรักษ์เพื่อออกแบบการปรับปรุงพื้นที่สำนักงานใหม่ โดยใช้ภาพถ่ายและแผนผังทางประวัติศาสตร์ของสถานี และยังประสานงานกับ สำนักงานอุทยาน สันทนาการ และการ อนุรักษ์ประวัติศาสตร์แห่งรัฐนิวยอร์ก^{[ 51 ]}

ในปี 2547 Metro-North ได้ดำเนินการปรับปรุงสถานี Pelham มูลค่า 4.8 ล้านดอลลาร์ ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจากเงินช่วยเหลือจากสภานิติบัญญัติที่ได้รับจากวุฒิสมาชิกแห่งรัฐนิวยอร์กGuy Velellaและโครงการลงทุนของ Metro-North ^{[ 52 ] [ 53 ]}โครงการเริ่มต้นในปี 2545 และรวมถึงการปรับปรุงลานจอดรถทั้งหมดที่สถานี การสร้างวงเวียนจราจรเพื่อให้รถที่ทางเข้าถนน First Street สามารถกลับรถได้เมื่อออกจากสถานีทางด้านทิศใต้ และการเพิ่มเสาไฟโบราณ รั้ว การจัดสวน กำแพงกันดิน และทางเท้า^{[ 52 ]}การปรับเปลี่ยนลานจอดรถด้านทิศเหนือและทิศใต้ที่สถานีส่งผลให้มีการเพิ่มที่จอดรถ 17 แห่ง รวมเป็น 238 แห่ง (ที่จอดรถแบบมีใบอนุญาต 178 แห่ง ที่จอดรถแบบเสียค่าบริการ 48 แห่ง และที่จอดรถสำหรับผู้พิการ 8 แห่ง) ^{[ 53 ] [ 54 ]}การปรับปรุงดังกล่าวเกิดขึ้นหลังจากที่ Metro-North เข้าควบคุมพื้นที่จอดรถที่สถานีรถไฟในปี 2543 ก่อนหน้านี้ สถานีได้ให้เช่าพื้นที่จอดรถแก่เทศบาล^{[ 55 ] [ 56 ]}เมื่อการปรับปรุงเสร็จสมบูรณ์ในปี 2547 ยังคงมีผู้คน 401 คนอยู่ในรายชื่อรอที่จอดรถที่สถานี ผู้โดยสารบางคนสามารถขอรับใบอนุญาตจากลานจอดรถของเทศบาลที่ดำเนินการโดยหมู่บ้านเพลแฮม ในขณะที่บางคนเลือกที่จะจ่ายค่าจอดรถที่ธุรกิจและสถาบันในท้องถิ่นที่อนุญาตให้ผู้โดยสารจอดรถโดยเสียค่าธรรมเนียม^{[ 53 ]}ณ ปี 2549 สถานีนี้มีจำนวนที่จอดรถน้อยที่สุดในบรรดาสถานีสาย New Haven ทั้งหมดภายในเขตเวสต์เชสเตอร์ [ ^{57 ] ภายใน}ปี 2556 รายชื่อรอที่จอดรถที่สถานีเพิ่มขึ้นเป็น 446 ชื่อ^{[ 58 ]}

อาคารชั้นเดียวได้รับการออกแบบใน สไตล์ นีโอคลาสสิกแต่ภายนอกยังมีองค์ประกอบของสถาปัตยกรรมกรีกฟื้นฟู อีกด้วย ด้านหน้าอาคารหุ้มด้วยอิฐสีเหลืองและมี คาน สองเส้น ที่วิ่งอยู่เหนือและใต้หน้าต่างที่มีวงกบและขอบ หน้าต่างแบบเรียบง่าย และมีบัว ไม้แผ่น อยู่ใต้แนวหลังคาหน้าต่างบานเล็กอยู่เหนือประตู อาคารมีหลังคาจั่วเหนือส่วนกลางซึ่งขนาบข้างด้วยหลังคาปั้นหยาที่ปีกด้านตะวันออกและตะวันตกหลังคาเพิงตั้งอยู่ทางด้านตะวันออกและตะวันตกของอาคารซึ่งยื่นออกมาเป็นชายคา^{[ 60 ] [ 61 ]}

สถานี Pelham มีที่จอดรถทั้งหมด 343 แห่ง: 234 แห่งอยู่ภายใต้การควบคุมของ Metro-North (ดำเนินการโดย LAZ Parking) และ 109 แห่งอยู่ภายใต้การควบคุมของเทศบาลเมือง Pelham ^{[ 62 ]} Metro-North มีที่จอดรถตั้งอยู่ทางด้านเหนือและด้านใต้ของสถานี ซึ่งอยู่ระหว่างถนน Fifth Avenue/Wolfs Lane และถนน Highbrook Avenue ที่จอดรถของเทศบาลตั้งอยู่ในพื้นที่ริมถนนตามแนวถนน First Street และถนน Nyac Avenue (ตั้งอยู่ทางใต้ของสถานี) และในลานจอดรถที่ตั้งอยู่ทางตะวันตกของถนน Fifth Avenue/Wolfs Lane ^{[ 63 ]}