Территория в пойменной части левого берега реки Урал в южной (заречной) части города с конца 1920-х использовалась как место захоронения расстрелянных и умерших в тюрьмах жителей Оренбурга и Оренбургской области. Впоследствии здесь находился спецобъект («база отдыха») НКВД-МГБ, он занимал территорию около 2 га и был обнесен высоким забором. По данным УФСБ по Оренбургской области, в 1930-е – 1950-е здесь было захоронено более 8400 человек, казненных в Оренбурге. Захоронения производились в ямах и рвах. В 1940-е – 1950-е во время половодья Урал периодически размывал берег, обнажая останки. Решением горисполкома русло реки отодвинули на километр, размывы засыпали, берег укрепили. В конце 1950-х здесь была высажена березовая роща. Впоследствии эта территория была отведена железнодорожникам под базу отдыха. В середине 1970-х она была закреплена за Управлением КГБ.

В 1988 по запросу Оренбургского общества «Мемориал» УКГБ по Оренбургской области указало эту территорию как место захоронения жертв политических репрессий, а в 1989 она была передана городу. Тогда же был снят забор и уничтожены караульное помещение и хозяйственные постройки 1930-х годов. Территория мест захоронений в исторических границах сохранилась полностью. Рвы и ямы не оконтурены. Обследование и эксгумация не производились в связи с наличием архивных документов, подтверждающих захоронения. Судебно-медицинская экспертиза проводилась только в сентябре 2007 года, когда в 1 км от мемориала река подмыла берег и были обнаружены останки пяти человек с пулевыми отверстиями в черепах. Установлено (акт СМЭ №459, октябрь 2007 г.), что останки пролежали в земле не мене 40 лет.

В мае 1989 по инициативе председателя Оренбургского горсовета народных депутатов Г.П. Донковцева был установлен памятный знак «Жертвам сталинских репрессий». В 1993 по решению Оренбургского горсовета (№144 от 26.06.93) Зауральная роща признана «Мемориалом памяти жертв политических репрессий» и установлен ежегодный День памяти жертв политических репрессий. В том же году Трест благоустройства УЖКХ Оренбурга провел работы по созданию мемориального комплекса: был положен асфальт, разбита Аллея памяти. 11 июля 1993 по инициативе Оренбургского Общества «Мемориал» и Администрации Оренбургской области установлен и открыт памятник – пирамида из гранитных глыб с христианской, иудейской и мусульманской символиками (крест, звезда Давида, полумесяц), с надписью на плите: «Вам, великомученикам, безвинно расстрелянным в годы сталинский репрессий и погребенным здесь, – вечная память» (архитектор П.Г. Кантаев, скульптор А.Б. Емаев). С 1991 года мемориал имеет статус объекта культурного наследия регионального значения (решение Оренбургского исполкома №158 от 02.07.1991), в 2015 году он включен в реестр памятников истории и культуры (приказ Минкульта РФ №5675 от 07.10.2015). В январе 2014 года Градостроительный совет Оренбурга принял проект реконструкции мемориала. В наши дни на его территории установлено более 100 персональных памятных знаков (надгробия, таблички с именами на деревьях), все они носят символический характер. После пожара в 2010 году роща сильно выгорела, пострадали личные памятники, впоследствии они были восстановлены.

Траурные церемонии (митинг и панихида) проходят в День памяти жертв политических репрессий в Оренбурге (изначально во второе воскресенье июля, затем – во вторую субботу июля); 30 октября, во всероссийский День памяти жертв политических репрессий; в День России (4 ноября) и в День скорби Оренбургского казачества (6 ноября). На карте города мемориал обозначен специальным знаком «исторические и памятные места». Списки расстрелянных опубликованы в Книге памяти жертв политических репрессий в Оренбургской области.