Die Stadt Wilsdruff erhielt ihren Bahnanschluss im Jahre 1886 per Schmalspurbahn von Freital-Potschappel. Die Gleisanlagen des Wilsdruffer Bahnhofes waren zunächst bescheiden. Das ursprüngliche Empfangsgebäude hatte zwei Stockwerke, einen einstöckige Anbau und einen kleinen Güterschuppen. Der erste Wilsdruffer Lokschuppen befand sich am späteren Nossener Kopf und bot nur zwei Lokomotiven Platz. Mit der Verlängerung der Schmalspurbahn nach Nossen und steigendem Verkehrsaufkommen platzte der Bahnhof förmlich aus allen Nähten.

Trotzdem erfolgte eine umfangreiche Erweiterung der Anlagen erst in den Jahren 1908/09. Das Bahnhofsgebäude erhielt durchgehend das zweite Stockwerk, der Güterschuppen wurde verlängert. Der neue vierständige Lokschuppen (im sächs. Sprachgebrauch auch Heizhaus genannt) wurde am heutigen Standort an der Südseite des Bahnhofes komplett neu errichtet. Er genügte schon nach über einem Jahrzehnt den Erfordernissen nicht mehr, weshalb 1927 an der Westseite zwei neue Stände als Anbau hinzugefügt wurden. Vor der Ernennung zum Bahnbetriebswerk kam es 1951 zu einem abermaligen Ausbau des Lokschuppens mit umfangreicher Erweiterung der Werkstatt in einer Neubauhalle an der Westseite. Der Bahnhof Wilsdruff hatte zu dieser Zeit seine größte Ausdehnung erreicht.

Mit Rückgang des Verkehrsaufkommens und der Einstellung der Strecke nach Meißen 1966 verloren der Bahnhof Wilsdruff und das Bahnbetriebswerk zunehmend an Bedeutung. Schließlich verließ am 28. Mai 1972 der letzte Personenzug nach Freital den Wilsdruffer Bahnhof. Die Gleisanlagen in Wilsdruff wurden 1973 demontiert, während im Lokschuppen fortan Zylinderköpfe für Diesellokomotiven aufgearbeitet wurden. Als 1996 die Aufarbeitungswerkstatt ihre Pforten schloss, war auch dieses Kapitel für immer Eisenbahngeschichte. An eine Weiternutzung des Geländes als Bahnanlage dachten zu diesem Zeitpunkt nur ganz wenige. Ein Abschied für immer?