К 1941 г. был отрыт котлован под здание ГЭС, начались бетонные работы. Во время Великой Отечественной войны территория ГЭС была оккупирована и котлован затопили. В 1947 г. в связи с разрушением временных и вспомогательных сооружений были начаты восстановительные работы, а в 1949 г. – работы по основным сооружениям.

Строительство вело Управление Свирьстрой (директор — Б.А. Никольский, главный инженер — П.С. Непорожний). Главным затруднением при строительстве являлся плывущий грунт — такой же как на Нижне-Свирской ГЭС — девонские глины. Таким образом, поскольку природные условия на Нижней и Верхней Свирских ГЭС совпадают, здесь были применены те же уникальные технические решения, что и при строительстве первой станции. 

Первый агрегат был пущен на пониженном напоре (около 6 м) в декабре 1951 г., остальные три введены в эксплуатацию в течение 1952 г. Полной мощности — 160 МВт — станция достигла в 1953 г. На базе Свирских ГЭС в 1955 г. было создано единое предприятие — каскад Свирских гидроэлектростанций.