Le tout premier Hôtel de Ville madeleinois était situé à l’angle des rues de Gaulle et Pasteur. Un premier projet de construction d’une nouvelle mairie a été soumis au Préfet du Nord en 1858. Convaincu que La Madeleine finirait par être annexée à la Ville de Lille, ce dernier n’y donna pas suite.

Un concours d’architectes pour la construction du bâtiment que nous connaissons aujourd’hui a été lancé en 1886. C’est le projet de Louis-Marie-Cordonnier qui a été retenu.

La construction de l’édifice s'est achevé en 1892. Il a été conçu dans le style néo-Renaissance flamande, ce qui était original pour un bâtiment du XIXème siècle. À l’origine, l’Hôtel de Ville a été bâti dans des dimensions restreintes et très vite l’espace manqua pour accueillir tous les services municipaux.

En 1930, une extension de l’arrière du bâtiment a alors été réalisée, vers la rue Pasteur. Au fil du temps, l’Hôtel de Ville a été le théâtre d’évènements majeurs de l’histoire madeleinoise.

Le 3 septembre 1944, la foule s’y été rassemblée lorsque La Madeleine a été libérée.

Le 13 février 1949, le Général de Gaulle y a été reçu lorsqu’il s'était rendu à La Madeleine pour inaugurer l’avenue du Maréchal Leclerc.

Lors des célébrations du centenaire de l’Hôtel de Ville en 1992, les clés de la Mairie ont été symboliquement remises à Claude Dhinnin, Maire de 1977 à 2008.