Ο Γ.Σ Ηλιούπολης ιδρύθηκε το 1953, μετά από συγχώνευση 2 ιστορικών τοπικών ομάδων της πόλης, της «Φλογας» και του «Π.Α.Ο Ηλιούπολης». Μετά από περιήγηση δεκαετιών στα τοπικά πρωταθλήματα, το 2005 η ομάδα κατόρθωσε να ανέβει στην Γ’ Εθνική κατηγορία, όπου παρέμεινε για 3 χρόνια. Το 2009, για πρώτη φορά στην ιστορία της ανέβηκε στη Β’ Εθνική κατηγορία, όπου παρέμεινε έως και το 2011, οπότε και υποβιβάστηκε εκ νέου στη Δ’ Εθνική.
Το 2020 η Ηλιούπολη κατόρθωσε να εξασφαλίσει εκ νέου την άνοδο της στη Γ’ Εθνική και μετά από 2 χρόνια προβιβάστηκε στη Superleague 2, για δεύτερη φορά στην ιστορία της