この場所は1947年にソ連の原子爆弾プロジェクトの政治的責任者であるLavrentiy Beriaによって選ばれた（Beriaは18,000km2の広大な草原が”無人”であると誤って主張した）。 強制収容所の労働者は、イルティシュ川の南岸の北東隅に実験室の複合施設を含む原始的な試験施設を建設するために採用されました。 1949年、セミパラチンスク実験場の塔から、ベリアが避難を怠っていた近くの村に放射性降下物を散乱させた最初のソ連の爆弾実験、オペレーション-ファースト-ライトニング（アメリカ人によってジョー-ワンと呼ばれた）が行われた。 同じエリア（クルチャトフ市の西64km（40mi）の”実験フィールド”）は、その後の100以上の地上兵器試験に使用されました。
後の試験は、STSの東にあるチャガン川複合施設と近くのバラパン（チャガン湖を形成したチャガン試験の場所を含む）に移された。 大気試験が禁止されると、試験はchagan、murzhik（西）、および南部のDegelen Mountain complexの地下の場所に移されました。 セミパラチンスク労働収容所が閉鎖された後、建設任務は第217独立工学鉱業大隊（後にバイコヌール宇宙基地を建設した）によって行われた。 1949年から1989年の原子実験の停止までの間に、456の爆発がSTSで行われ、340の地下（ボアホールとトンネル）ショットと116の大気（エアドロップまたはタワーショット）が含まれていた。 STSの行政と科学の中心であるラボ複合施設は、最初のソ連の核計画の指導者であったイゴール・クルチャトフにちなんでクルチャトフ市と改名された。 クルチャトフ市の位置は、通常、”Konechnaya”（鉄道駅の名前、現在のDegelen）または”Moldary”（後に都市に組み込まれた村の名前）として様々な地図に表示されています。
セミパラチンスク複合施設は、その運用中、特に実験場で地上で爆発が行われた段階において、外国政府にとって深刻な関心事であった。 いくつかのU-2の上空飛行は、衛星偵察に置き換えられる前に、準備と武器の効果を検討しました。 米国防総省は、ソ連が実験場にある小さな研究ステーションに巨大なビーム兵器ステーションを建設したと確信していたと言われています。 国防総省にはPNUTS（Possible Nuclear Underground Test Site）、CIAにはURDF-3（Unidentified Research And Development Facility-3）として知られていたこの小さな研究ステーションは、アメリカの観測者にとって大きな関心を集めていた。 1991年にソ連が崩壊した後、謎のURDF-3は米国のNERVAに似た核熱ロケットの研究を任されていたことが発見されました。
このサイトは、1991年8月29日にカザフ・ソビエト社会主義共和国のヌルスルタン・ナザルバエフ大統領によって公式に閉鎖された。
ソビエト連邦は1989年に最後の試験を実施した。 1991年にソビエト連邦が崩壊した後、この場所は無視された。 核分裂性物質は、山のトンネルや穴に残されており、事実上無防備で、スカベンジャー、悪漢国家、または潜在的なテロリストに脆弱でした。 セミパラチンスクの秘密の清掃は2010年代に公表された。
いくつかの試験の後、かなりの量のプルトニウムを含む放射性物質が現在放棄された地域に残った。 材料がスカベンジャーやテロリストの手に落ちる可能性があるというリスクは、ソ連の崩壊以来、最大の核安全保障上の脅威の一つと考えられていた。 問題に対処するための操作は、部分的には、廃棄物プルトニウムを結合するために、テスト穴に特別なコンクリートを注ぐ、関与しました。 他のケースでは、水平鉱山試験穴が密閉され、入り口が覆われていた。 最後に、2012年10月に、カザフ、ロシア、アメリカの原子力科学者や技術者は、山のトンネル内のプルトニウムを確保するための秘密の17年間、$150百万操作の完
STSの大部分は2014年以来開放され、経済活動は再開された。 放射能によって影響を受けた他の地域と同様に、人間の干渉の欠如は、STSを野生動物の避難所にしました。