Ο Απόλλων Κάτω Χαλανδρίου ιδρύθηκε επίσημα το 1965 και από την αγωνιστική περίοδο 1966-67 συμμετέχει ανελλιπώς στα πρωταθλήματα της ΕΠΣ Αθηνών. Έδωσε το πρώτο του επίσημο παιχνίδι τον Ιανουάριο του 1967.
Η ομάδα υπήρχε αρχικά ως ανεξάρτητη, ως μια παρέα στην ουσία. Πήρε το όνομά της από τον ιστορικό Απόλλωνα Αθηνών, που μεσουρανούσε εκείνη την εποχή. Το «Απόλλων» ήταν καθολικά αποδεκτό, εν αντιθέσει με άλλα πιθανά ονόματα «μεγάλων» ομάδων.
Συνιστάται εν Κάτω Χαλανδρίω Αθλητικόν Σωματείον υπό την επωνυμίαν “ΑΠΟΛΛΩΝ ΚΑΤΩ ΧΑΛΑΝΔΡΙΟΥ” ούτινος σκοπός είναι η εις απάσας τας Κοινωνικάς τάξεις διάδοσις της Γυμναστικής, η βελτίωσις των κατ’ αυτήν και η παρασκευή αθλητών στίβου, αθλοπαιδειών και ποδοσφαίρου
Την αγωνιστική περίοδο 1982-83, με τεχνικό τον Τάκη Ασημακόπουλο, ο Απόλλωνας ανέβηκε για πρώτη φορά στη Β’ Κατηγορία, κατακτώντας μάλιστα το πρωτάθλημα αήττητος (20 νίκες, 6 ισοπαλίες, τέρματα 79-19). Αξίζει να σημειωθεί ότι μόνο μία ομάδα κέρδιζε τότε την άνοδο.
Στη Β’ Κατηγορία η ομάδα έμεινε μόνο για δύο σεζόν (10η θέση το 1983-84, 18η το 1984-85), επέστρεψε ωστόσο χάρη στη 2η θέση που κατέκτησε στο πρωτάθλημα της Γ’ το 1986-87, υπό τις οδηγίες του παίκτη-προπονητή Γιώργου Κονταξή.
Τρεις χρονιές άντεξε τότε ο Απόλλωνας στη Β’: 7ος το 1987-88, 15ος το 1988-89, 16ος το 1989-90.
Τα επόμενα 16 χρόνια, ο σύλλογος αγωνίστηκε στη Γ’ Κατηγορία, όταν το 2005-06, με προπονητή τον Λεωνίδα Μαρίνο, τερμάτισε 2ος στον όμιλό του και ανέβηκε ξανά στη Β’.
Ενδιάμεσα, στα τέλη της δεκαετίας του ’90 και στην πιο καθοριστική ίσως στιγμή της ιστορίας του, ο Απόλλωνας απέκτησε το δικαίωμα να αγωνίζεται ως γηπεδούχος στη φυσική του έδρα, στο Κάτω Χαλάνδρι.
Ξανά υποβιβασμός το 2008-09, για να ακολουθήσουν χρονιές πρωταθλητισμού με τον Γιώργο Αλεξόπουλο στον πάγκο: 4η θέση το 2009-10, 5η το 2010-11, 2η και άνοδος το 2011-12.
Ούτε πάλι στέριωσε στη Β’ η ομάδα… αυτή τη φορά για καλό όμως, αφού ως νεοφώτιστη πανηγύρισε το 2012-13 την παρθενική της άνοδο στην Α’ Κατηγορία!
Ο Απόλλωνας τερμάτισε 2ος και χρειάστηκε να δώσει εντός έδρας αγώνα μπαράζ, όπου παρουσία 1.000 φιλάθλων κέρδισε 1-0 τον 3ο Παράδεισο.
Το όνειρο της Α’ Αθηνών δεν διήρκησε πολύ, καθώς η ομάδα υποβιβάστηκε την επόμενη σεζόν.
Το 2016-17, με τον Χρήστο Βλάχο πια προπονητή, έχασε σε μπαράζ την άνοδο (1-1 με τον Ολυμπιακό Λιοσίων), όμως το 2017-18 ο Απόλλωνας ανέβηκε ως πρωταθλητής.
