เมื่อวันที่ 10 มีนาคม 1905 สโมสรฟุตบอลเชลซีได้ถูกก่อตั้งขึ้นในผับ “เดอะไรซิ่งซัน” ซึ่งอยู่บนถนนฟูแลม เพียงหนึ่งปีก่อนหน้านั้นนักธุรกิจนามว่า กัส เมียร์ส ได้เข้าซื้อสนามกีฬา Stamford Bridge และกำลังวางแผนเพื่อจะเปลี่ยนมันให้กลายเป็นสนามฟุตบอล เมียร์สยื่นข้อเสนอให้กับสโมสรฟุตบอลฟูลัม ซึ่งก่อตั้งขึ้นในปี 1876 แต่น่าเสียดายที่ทางสโมสรปฏิเสธข้อเสนอของเขาเสียนี่ ด้วยความไม่ลังเลเมียร์สได้ตัดสินใจครั้งสำคัญ ด้วยการเลือกที่จะก่อตั้งสโมสรฟุตบอลของตนเอง และเขาคิดชื่ออยู่นานว่าจะใช้ชื่อไหนดีระหว่าง Stamford Bridge FC, London FC หรือ Kensington FC แต่ในที่สุดก็ตัดสินใจที่จะใช้ชื่อ Chelsea FC
เชลซีได้เป็นที่รู้จักในฐานะที่เป็นสโมสรนักซื้อตัวผู้เล่นที่มีชื่อเสียง ๆ แต่กลับไม่เคยประสบความสำเร็จครั้งใหญ่เลยแม้แต่น้อย อย่างน้อยพวกเขาเด้งกลับขึ้นไปชั้นแนวหน้าได้ในช่วงปีแรก ๆ แต่ต้องเผชิญกับช่วงเวลาที่ลำบากสุด ๆ ในช่วงปลายยุค 1970 และ 1980 ด้วยการเทขายนักเล่นตัวดัง ๆ ทั้งหลายออกไปแทบไม่เหลือ ทำให้เด้งกลับไปดิวิชั่นสามนั้น ถือเป็นโอกาสที่ดีอย่างมากในปี 1985 เชลซีสามารถกลับเข้ามาในดิวิชั่น 2 และได้รับการเลื่อนตำแหน่ง ในฤดูกาลปี 1987 – 1988 สโมสรก็เลื่อนกลับมาในดิวิชั่น 2 ภายในปี 1988 – 1989 และยังคงอยู่ในอันดับต้น ๆ นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา
สโมสรเริ่มสร้างชื่อเสียงให้กับตนเองไปทั่วยุโรป การปรากฏตัวครั้งแรกในฐานะแชมเปี้ยนส์ลีกในปี 1999 เชลซีได้รับเชิญให้เข้าร่วมในการแข่งขันยูโรเปี้ยนคัพครั้งแรกในปี 1955 แต่ไม่ได้รับอนุญาตให้แข่งขันโดยประธานเอฟเอในเวลานั้นคือ ในปี 2002 – 2003 เชลซีผ่านเข้ารอบแชมเปี้ยนส์ลีกโดยเอาชนะลิเวอร์พูลในนัดสุดท้ายของฤดูกาลจนจบอันดับสี่ในลีก หลายคนเชื่อว่าหากเชลซีไม่ได้ผ่านเข้ารอบคงอาจถูก โรมัน อับราโมวิช มองข้าม จะไม่ซื้อสโมสรก็เป็นได้ หลังจากที่เขาได้เข้ามามีส่วนร่วมในการบริหาร ทำให้สโมสรได้รับการยอมรับอย่างมั่นคงว่าเป็นหนึ่งในสโมสรชั้นยอดของโลกที่น่าจับตามอง
ตั้งแต่อดีตเชลซีมีนักเตะดาวรุ่งมาเล่นให้มากมายอย่าง เปาโล แฟร์เรร่า ที่ลงเล่นให้กับสโมสร 217 นัด, แฟรงก์ แลมพาร์ด ลงเล่นให้ 429 นัด ทำประตูไปได้ 147 ประตู นับตั้งแต่ปี 2001 – 2014 เอแดน อาซาร์ ลูกของอดีตนักฟุตบอลฝีมือดี ที่ฉายลีลาเด่นในวัยเพียง 16 ปี จนได้เข้ามาเล่นให้เชลซีใน ปี 2012 จนถึงปัจจุบันทำประตูไปได้ 81 จากทั้งหมด 235 นัด