Ιδρύθηκε το 1939 ταυτόχρονα με το λυρικό θίασο ως τμήμα του Εθνικού (τότε Βασιλικού) Θεάτρου. Πρώτος διευθυντής του υπήρξε ο διακεκριμένος Τσέχος χορογράφος Σάσα Μάχοφ.
Αρχικά, το σώμα λειτούργησε είτε ως μπαλέτο όπερας, δηλαδή συμμετέχοντας σε διάφορες παραγωγές λυρικού θεάτρου και οπερέτας, είτε παρουσιάζοντας αυτόνομες βραδιές χορού. Σταδιακά, ανέπτυσσε ολοένα και πιο φιλόδοξη δράση. Έτσι, αμέσως μετά την αυτονόμηση της Εθνικής Λυρικής Σκηνής το 1944, παρουσίασε ολοκληρωμένα μπαλέτα όπως, π.χ. τα μπαλέτα Ο θάνατος της Αντρειωμένης του Μανώλη Καλομοίρη και Ο αετός του Γεωργίου Σκλάβου. Από τη δεκαετία του 1980 άρχισαν να προστίθενται στο δραματολόγιο του οργανισμού ένα-ένα τα μεγάλα ρομαντικά μπαλέτα.
Το 1994 τη διεύθυνση Μπαλέτου ανέλαβε ο χορογράφος Λεωνίδας ντε Πιαν τον οποίο διαδέχτηκε το 1999 η Άννα Πέτροβα. Το 2006 διευθύντρια διατέλεσε η διάσημη Καναδή χορεύτρια και χορογράφος Λυν Σύμουρ, την οποία ακολούθησαν ο Ρώσος χορευτής και χορογράφος Ιρέκ Μουχαμέντοφ (2007/10) και η Χριστιάνα Στεφάνου (2010/1). Από το φθινόπωρο του 2011 το Μπαλέτο της ΕΛΣ διευθύνει ο Ιταλός χορευτής και χορογράφος Ρενάτο Τζανέλλα.
Από την ίδρυσή του το Μπαλέτο της ΕΛΣ συνεργάστηκε με σημαντικούς Έλληνες και ξένους χορογράφους όπως οι: Τατιάνα Βαρούτη, Ολυμπία Γελοδάρη, Άγγελος Γριμάνης, Ζουζού Νικολούδη, Ραλλού Μάνου, Γιάννης Μέτσης, Λεωνίδας ντε Πιαν, Έλεν Τσουκαλά, Γιάννης Φλερύ, Ζωή Δημητρίου, Γιάννης Μανταφούνης, Φώτης Νικολάου, Κωνσταντίνος Ρήγος, Αντώνης Φωνιαδάκης, Βλαντιμίρ Βασίλιεφ, Iγκόρ Ζελένσκι, Ζερμινάλ Κασσαντό, Μπορίς Κνιάζεφ, Κέννεθ ΜακΜίλλαν, Λόρκα Μασσίν, Καλίνα Μπογκόεβα, Άντονυ Τιούντορ, Ρούντι βαν Ντάντσιχ, Ροζαλία Χλάντεκ.
Έχει παρουσιάσει τα σημαντικότερα μπαλέτα του κλασικού ρεπερτορίου όπως Λίμνη των κύκνων, Ζιζέλ, Ρωμαίος και Ιουλιέτα, Ο Καρυοθραύστης, Δον Κιχώτης, Η Σταχτοπούτα, Η Ωραία κοιμωμένη, Η μπαγιαντέρα, Ραϋμόντα, Ο κουρσάρος, Η βασίλισσα του χιονιού, Οι συλφίδες, πολλά μπαλέτα Ελλήνων συνθετών όπως, ενδεικτικά, Ο Θάνατος της Αντρειωμένης του Μανώλη Καλομοίρη, Ο Αετός του Γεώργιου Σκλάβου, Ζορμπάς, Ηλέκτρα και Μυθολογία του Μίκη Θεοδωράκη, Ταναγραία του Γιώργου Σισιλιάνου, Το καταραμένο φίδι του Μάνου Χατζιδάκι, Το πύρινο άρμα του Βαγγέλη Παπαθανασίου, Γένεση του Μιχάλη Αδάμη, Αντίχθων και Άρουρα του Ιάννη Ξενάκη κ.ά., καθώς και πολυάριθμα έργα σύγχρονων χορογράφων.
Το μπαλέτο της ΕΛΣ λαμβάνει μέρος στο Φεστιβάλ Αθηνών και Επιδαύρου από την ίδρυσή τους το 1955 και έχει εμφανιστεί, μεταξύ άλλων, στο Θέατρο Ολύμπια, στο Μέγαρο Μουσικής Αθηνών και Θεσσαλονίκης και στο Ωδείο Ηρώδου Αττικού. Επίσης, έχει πραγματοποιήσει περιοδείες εκτός Ελλάδας, σε Αίγυπτο (Κάιρο 1999, 2000), Τουρκία (Άσπενδος, 2001), Αυστραλία (Σύδνεϋ, Αδελαΐδα, Μελβούρνη, 2002) και Γαλλία (Παρίσι, 2005), ενώ εμφανίστηκε στο πλαίσιο της Πολιτιστικής Ολυμπιάδας 2000/4. Το 2000 η Εταιρεία Φίλων της ΕΛΣ του απένειμε το Βραβείο ΑΠΟΛΛΩΝ.