Как известно, в царской России крупные и даже средние гидроэлектростанции отсутствовали, соответственно и не возникало необходимости в строительстве таких крупных сооружений, как деривационные тоннели ГЭС. Ситуация изменилась с принятием плана ГОЭЛРО, в котором предусматривалось возведение достаточно крупных по тем временам гидроэлектростанций в горных районах.
Одной из них стала Гизельдонская ГЭС, которая, к слову, отсутствовала в первоначальной версии плана, но была включена в него взамен Дарьяльской ГЭС, сооружение которой оказалось сопряженным со слишком большими трудностями. Особенностью створа Гизельдонской ГЭС является сочетание естественного завала русла реки (на котором можно было построить небольшую плотину) и значительного падения на коротком участке течения реки (около 300 метров).
Такие природные условия делали очевидным вариантом сооружение деривационной ГЭС с подводящим напорным тоннелем. Отсутствие опыта строительства таких гидротехнических тоннелей никого не смутило, и в ноябре 1927 года были начаты работы по его проходке, к которым привлекли как жителей Северной Осетии, так и командированных на стройку шахтеров Донбасса.
Проходка тоннеля велась с обоих его концов, а также с пяти промежуточных забоев, расположенных вдоль трассы тоннеля. Сооружали тоннель вручную, с широким использованием взрывчатки. С помощью кирок и отбойных молотков проходились шпуры, в которые закладывался динамит. После взрыва, порода расчищалась вручную и вывозилась на носилках (позднее по тоннелю был проложен рельсовый путь и породу вывозили на вагонетках).
Трасса тоннеля пересекала сложные участки — породы завала, ленточные глины, заполненные камнями и пустые трещины. Периодически происходили обвалы — так, в октябре 1930 года произошёл обвал на 20-метровом участке тоннеля, ликвидация последствий которого задержала работы на три месяца.
Проходка тоннеля Гизельдонской ГЭС длиной 2487 м и диаметром 2,05 - 2,35 м была завершена уже в 1930 году, а его бетонирование - в 1932 году. Кроме того, в ходе строительства станции была возведена подземная уравнительная шахта высотой 25 м, наклонная штольня длиной 183 м, а также еще один тоннель длиной 174 м, в котором проходит часть трассы напорного водовода.
Старейший гидроэнергетический тоннель в России находится в эксплуатации уже 90 лет. Его неоднократно обследовали, и несмотря на свой почтенный возраст, он находится в хорошем состоянии, а качество бетонной облицовки вполне соответствует и современным требованиям.