Главное здание станции - вокзал был построен в 1871г.
По словам известного путешественника и историка П.П. Семенова-Тян-Шанского здание борисоглебского вокзала было одним “из красивейших зданий на всей сети Юго-Восточных железных дорог”.
В построении композиции фасадов звучат мотивы ренессанса, тогда как в декоре использованы элементы русского стиля и классицизма.
Строительства железных дорог настоятельно требовали интересы бурно развивающейся промышленности, внутренней и внешней торговли. В марте 1868 года Борисоглебское уездное земство получило концессию на строительство железнодорожной линии Грязи-Борисоглебск длиною 199 верст. Крупнейшими акционерами в Борисоглебском уезде были П.И.Губонин и С. М. Волконский.
Строительство дороги началось в мае 1869 года, а в декабре того же года вся линия первого отделения от Грязей до Борисоглебска была уже построена. Движение на дороге было открыто 4 декабря для пассажирских поездов, а с 12 декабря - для товарных.
В этом же году началась эксплуатация здания вокзала, где с 1871 по 1893 находилось управление Грязе-Царицынской железной дороги.
Вместе со строительством железнодорожной ветки Борисоглебск-Грязи формировалась инфраструктура станции Борисоглебск: депо, мастерские, куда около 1000 крестьян из окрестных деревень пришли на заработки, бараки для рабочих железнодорожных мастерских, больница, баня, техническое железнодорожное училище.