Открытие метро в Жулебине было запланировано ещё в СССР в конце 1980-х, но проект остался только на бумаге. Рассматривалось три варианта строительства метро в Жулебино: либо одна станция в районе платформы Косино, либо две станции — в центре Жулебина и ближе к его юго-восточной окраине, либо даже три станции — у платформы Косино, в районе Хвалынского бульвара и поворота Лермонтовского проспекта, а также на улице Генерала Кузнецова .

24 июня 2008 года постановлением Правительства Москвы № 564-ПП станции было присвоено наименование «Жулебино» из-за её расположения в районе Выхино-Жулебино[20]

В августе 2010 года на общественные слушания был выставлен проект, состоящий из двух станций: «Пронская» и «Жулебино»  Первую планировалось разместить у примыкания одноимённой улицы к Жулебинскому бульвару, вторую — под ул. Генерала Кузнецова в районе Тарханской улицы .

Однако новый мэр Москвы С. С. Собянин вернулся к идее расположения первой станции вблизи пересечения Лермонтовского проспекта и Хвалынского бульвара, с наименованием этой станции «Лермонтовский проспект»[22].

Ранее рассматривалась возможность продления линии до города Люберцы, с расположением конечной одноимённой станции на пересечении Октябрьского проспекта и Комсомольской улицы. Однако в феврале 2011 года главный архитектор Москвы Александр Кузьмин заявил[23]: для жителей Жулебино предполагается построить 3 новых станции, при этом «на старой Рязанке будет построен транспортно-пересадочный узел (ТПУ). Дальше пойдём в Жулебино, а далее будем выходить на Котельники».

Станция открылась 9 ноября 2013 года в составе участка «Выхино» — «Жулебино», после ввода в эксплуатацию которого в Московском метрополитене стало 190 станций.

С 28 октября по 3 ноября 2017, а также с 24 по 30 марта 2018 года станция была закрыта для пассажиров в связи с проведением работ по сооружению тоннеля строящейся Некрасовской линии под тоннелями Таганско-Краснопресненской линии