Stationsplein gelegen ten zuidwesten van Overijse centrum met de Sint-Martinuskerk. Tot ver in de 19de eeuw was hier enkel de watermolen gelegen en was er nog geen sprake van een centrumplein met bebouwing.

Door de ontwikkelingen van de druiventeelt op het einde van de 19de-eeuw kwam er nood aan een georganiseerde transport voor onder andere steenkool, hout, meststoffen en druiven. De aanleg van een straat of plein zal samengegaan zijn met de aanleg van de tramlijn Overijse-Groenendaal (Hoeilaart) en het bijhorende station aan het plein eind 19de eeuw (zie ook Tramstation Hoeilaart). In deze periode zal ook de Stationsstraat worden aangelegd tussen het Just. Lipsiusplein in het centrum en het Stationsplein (plan van 1896).

Aan het plein bevond zich het begin- of eindpunt van tramlijn 293 tussen Overijse en Groenendaal (Hoeilaart). Deze tramlijn werd door de Nationale Maatschappij van Buurtspoorwegen vergund in 1892 en de lijn opende in 1894. Over de sluiting van de tramlijn bestaat in de literatuur geen eenduidigheid, maar dit was eind jaren 1950 of begin jaren 1960. Eerst werd het reizigerstransport stopgezet en daarna ook het goederentransport. Hierna zal het station gebruikt worden als stelplaats van de bussen van De Lijn.

Na de Tweede Wereldoorlog verschoof, mede door de aanwezigheid van het tramstation, de marktactiviteit vanop het Just. Lipsiuplein naar het Stationsplein, waardoor zich hier en in de Stationsstraat het economische centrum van Overijse ontwikkelde. In de jaren 1950 werd er aan de noordzijde van het plein een overdekte marktplaats gebouwd, de "Sint-Martinus Markt".

Na het verdwijnen van de stelplaats van De Lijn aan het oude tramstation zal in de jaren 2010 het plein een nieuwe aanleg krijgen: de IJse werd terug open gelegd en ten zuiden van het plein werd een vijver aangelegd en werden er grote appartementsblokken opgetrokken.

Bij de aanleg van het Stationsplein werden er op 20 april 2012 twee schuilkelders ontdekt, op de hoek met de Processiestraat, die tijdens de Tweede Wereldoorlog dienst deden als schuilplaatsen. Bedoeld als bescherming van de bevolking tegen luchtbombardementen en hier waarschijnlijk voor de kinderen van de nabijgelegen school. De beslissing voor de aanleg van deze twee schuilkelders werd genomen in 1941. Ze liggen naast elkaar en de vier toegangen bevonden zich aan de Processiestraat. De toegangen werden al gedeeltelijk afgebroken in 1946 voor de heraanleg van het plein. Het gaat om twee identieke schuilkelders. De zuidelijke kelder werd na de werken integraal bewaard. De noordelijke kelder die zich deels onder de school bevindt, is deels afgebroken voor de aanleg van het plein. De schuilkelder is identiek aan deze langs de Waversesteenweg.