O estádio foi construído em 1941, atendendo ao desejo do governador do estado do Rio de Janeiro, Ernani do Amaral Peixoto, que desejava que jogos do Campeonato Carioca de Futebol fossem realizados em Niterói. Sua inauguração foi em 20 de julho do mesmo ano. Na primeira partida, o Club de Regatas Vasco da Gama venceu por 3 a 1 o Canto do Rio Foot-Ball Club.
Seu nome original, Caio Martins, homenageia o escoteiro Caio Vianna Martins, que ficou conhecido por, com quinze anos de idade, após um grave acidente ferroviário em Minas Gerais envolvendo vários mortos e feridos, ter recusado ajuda médica e aconselhado o socorro de outras vítimas. Sua frase: "Há muitos feridos aí. Deixe-me que irei só. Um escoteiro caminha com as próprias pernas", foi determinante para seu óbito. Saiu caminhando e desfaleceu quando chegou em Barbacena. Morreu horas mais tarde, em consequência de uma intensa hemorragia interna.
No início dos anos 2000, o nome do estádio foi renomeado, sob determinação da câmara de vereadores da cidade, para Estádio Mestre Ziza. Contudo, a mudança não foi de agrado dos botafoguenses, já que o niteroiense homenageado, Zizinho, era jogador do rival Clube de Regatas do Flamengo na primeira metade do século XX. A imprensa e os torcedores continuam chamando o estádio de Caio Martins.
O estádio sofrera, no início de 2003, uma grande reforma. Chegou a ter capacidade para 15 000 pessoas, divididas entre arquibancadas de concreto e tubulares, cadeiras vips e camarotes. Foi apelidado de "Caldeirão" pela torcida. As arquibancadas do caldeirão também foram reformuladas. Após a obra, uma das arquibancadas foi transformada em cadeira vip e mais duas arquibancadas tubulares foram acrescentadas para comportar mais torcedores. Além disso, um dos mais modernos painéis eletrônicos do estado do Rio de Janeiro fora instalado no estádio. Entretanto, em 2005, as obras foram desfeitas pois a diretoria do clube acreditava que o clube estava "apequenando-se" ao jogar num estádio acanhado.
A última partida oficial neste estadio ocorreu em 12 de dezembro de 2004, válida pelo Campeonato Brasileiro, onde o Botafogo perdeu para o Corinthians por 2 a 1. Hoje, o local recebe escolinhas e alguns jogos das categorias de base do clube, além de ser um dos locais alternativos de treinamento da equipe profissional. Atualmente, sua capacidade é de 12 000 pessoas.
Apesar de a concessão ser válida até o ano de 2027, o clube acertou com o governo do estado do Rio de Janeiro a devolução do espaço em troca do Estádio Mané Garrincha, onde treina parte das categorias de base.
Maior público no Caio Martins: 26/04/1992 - Botafogo de Futebol e Regatas 2 x 0 Santos Futebol Clube(Campeonato Brasileiro), 13.160 (12.072 pagantes).
No período entre 29 de abril e 31 de outubro de 2013 o Ginásio do Caio Martins foi utilizado pelo TRE-RJ como um dos Locais de Recadastramento Biométrico para os eleitores do município de Niterói.
