Les travaux de construction effectués par le C.P. en 1887 et 1888 modifient le paysage de la Haute-ville. La compagnie exproprie et démolit plusieurs propriétés à l’est de la rue Belvédère Nord et la gare faite de pierre et de briques est achevée en 1890. Elle occupe le coin des rues Belvédère Nord et Factory (aujourd’hui Frontenac). La gare dessert principalement la Paton, la Lomas et les autres fabriques et manufactures installées à l’ouest de la rue Belvédère Nord.

Au début du XXe siècle, le C.P. voit son trafic transcontinental augmenter. La gare du coin des rues Belvédère-Nord et Factory (Frontenac) est incapable de répondre à la demande. On décide alors de construire une nouvelle gare le long de la ligne principale à l’ouest de la rue Belvédère Sud, à la hauteur de la rue Minto. Déjà, sur le site, se trouvent des hangars, bâtiments sommaires et château d’eau, utilisés d’abord par le Central Vermont, puis par le Canadien Pacifique.

La construction de la nouvelle gare débute au printemps ou à l’été 1909 et se termine en 1910. Les architectes sont Wilfrid Grégoire et Louis-Napoléon Audet alors que la construction en elle-même est l’oeuvre des entrepreneurs Simoneau et Dion. Le coût total de la construction atteint 100 000 $, ce qui est énorme pour l’époque. À l’origine, la bâtisse est de forme rectangulaire, avec deux parties en saillie, comporte pour l’essentiel un seul niveau et repose sur le côté nord des voies ferrées. Les parties en saillie sont à deux niveaux, couvertes d’un toit à quatre versants à pente douce, percé de lucarnes. Le toit de la partie du centre est à deux versants à pente douce. Il possède une corniche débordante, agrémentée d’énormes consoles groupées deux à deux. Une cheminée dépasse le toit à l’extrémité est du bâtiment et les fenêtres triples sont à guillotine.

Aujourd’hui, la gare, le marché public, les terrains adjacents au lac des Nations sont tous des éléments mettent en valeur le patrimoine construit et naturel de la ville de Sherbrooke. Cinq commerçants occupent l’espace commercial intérieur. Le marché public extérieur, adjacent à la gare, dispose de deux préaux pour accueillir les producteurs maraîchers pendant la saison estivale.

L’aménagement des abords de la gare avec l’installation de zones florales, avec entre autres un jardin thématique de l’événement les Jardins réinventés, est solidement amarré à la passerelle des Draveurs et à la piste cyclable de la promenade du Lac-des-Nations. L’arrivée d’un hôtel à proximité, le Grand Times Hôtel ne fait que confirmer le potentiel récréotouristique de ce lieu chargé d’histoire.