L'estació primitiva era un edifici d'una planta que estava situat sobre la riera de Sarrià-Magòria (actual carrer Cardenal Sentmenat) i entre els actuals carrers Mañé i Flaquer i Jaume Piquet (pel qual s'hi accedia). Era la segona estació més important de la línia del tren de Sarrià, després de la de Barcelona, pel fet que era (fins a l'any 1916) el final de la línia i perquè al seu costat hi havia els tallers, cotxeres, dipòsit de locomotores i magatzem (on actualment hi ha l'edifici de les oficines centrals d'FGC). Les seves vies no es van soterrar fins a l'any 1976, en el mateix moment en què es va posar en servei el perllongament de la línia fins a Reina Elisenda. El fet de tenir el centre operatiu de la línia a Sarrià va propiciar que durant el segle XIX i bona part del segle XX, la major part dels treballadors tinguessin la seva residència a aquesta vila (que no va ser agregada a Barcelona fins a l'any 1922).