Het concept is gebaseerd op de fiets. Een fiets is volgens Hopkins een ingenieus ergonomisch object met een ongeëvenaarde efficiëntie. Deze efficiëntie, creativiteit en technische nauwgezetheid zocht Hopkins voor het ontwerp van de wielerbaan. Niet als een mimicry van de fiets, maar als een drie-dimensionale reactie op de functionele eisen van de locatie. Dit resulteerde in de opvallende vorm van het gebouw dat nog eens wordt benadrukt door een dubbelgekromde stalen gazen dakconstructie.
Het Velodrome bevat 6000 zitplaatsen, zowel voor de Spelen als voor evenementen daarna. De bovenste en onderste rijen zijn verdeeld door een looproute die de belangrijkste entree vormt voor de wedstrijdarena. De looproute maakt het ook mogelijk de wedstrijden te blijven volgen wanneer de bezoekers zich door het gebouw begeven. De wielerbaan is volledig beglaasd waardoor van binnen en van buitenaf de races gevolgd kunnen worden. De beglazing help daarbij om het bovenste geveldeel dat is uitgevoerd in Western Red Ceder visueel te scheiden van het achterste deel van de accommodaties op de begane grond. Deze zijn grotendeels verborgen achter de aangelegde aarde bermen wal die een visuele plint vormt aan de oost- en westkant van het gebouw. Ook krijgen de bezoekers zicht op de rest van het Olympisch Park en de skyline van Londen.
Het gebouw voldoet aan de door de ODA (Olympic Deliver Authority) gestelde eisen ten aanzien van duurzaamheid en materialisatie. Daglicht komt binnen door strategische aangebrachte daklichten. Openingen in de houten buiten gevel zorgen voor natuurlijke ventilatie. Waterbesparende fittingen en hergebruik van regenwater zijn in het ontwerp geïntegreerd om de consumptie van water terug te dringen. Dankzij de compacte vorm is minder energie nodig om het belangrijkste onderdeel, de wielerbaan, te verwarmen. De dakstructuur weegt 30 kg per m2. Ter vergelijking, in Beijing weegt het dak van de wielerbaan 65 kg per m2.
De Londen 2012 Velodrome is een samenwerking met Expeditie Engineering, BDSP en Grant Associates.Na de Spelen wordt het gebruikt voor (lokale) wielerwedstrijden. Het bevat een cafe, fietsenverhuurlokatie en kunnen er wielerworkshops worden gegeven. Daarnaast krijgt het een buitenbaan, een mountainbike traject en een BMX circiuit.
