Esimestes elektrienergiat kasutavates ettevõtetes töötasid ainult mõne kilovatise võimsusega generaatorid. 1899. aastal esitas AS Volta linnavalitsusele üldkasutatava elektrijaama ehitamise taotluse. Linnavalitsus lükkas Volta ettepaneku tagasi, pidades otstarbekamaks jaama linna kulul ehitada, kuigi raha puudumise tõttu ei suutnud seda teha. Ka 1903. aastal jäi Volta pöördumine linnavalitsuse poole rahuldamata.

Tegudeni jõuti 1909. aasta märtsis, kui linnavolikogu moodustas komisjoni, kes pidi otsustama elektrijaama otstarbekuse üle, ja jaatava vastuse korral valima jaama asukoha ja seadmed. Komisjon valiski sobivamaks kohaks praeguse Põhja pst ääres asunud gaasivabriku maa-ala.

Elektrijaama ehitamisel valiti eri tööde tegemiseks mitu Kalamajas paiknenud ettevõtet. Näiteks elektrijaama projekti saamiseks pöörduti Volta poole. Volta valmistas ka kolm 250-hobujõulist Laval-tüüpi auruturbiini. Voltas valmis veel kolm 250-hobujõulist kolmefaasilist 3150-voldilise pingega vahelduvvoolugeneraatorit. Kahe kivisöel töötava aurukatla valmistamine usaldati Krulli tehasele.

Elektrijaama masinajaama, katlamaja ja kontorihoone projekti koostas arhitekt G. Schmidt. Linnavolikogu kiitis projekti 18. jaanuaril 1912 heaks ning töö võis alata. Hoonete ehitust juhatas insener P. Kürenius. Telliskorstna rajamine anti insener J. Russwurmi ehituskontorile.

24. märtsil 1913 ühendati esimene linna elektritarbija vooluvõrku. Seda päeva loetaksegi linna elektrijaama töö alguseks. 19.–19. aprillil 1913 võtsid eksperdid kogu elektrijaama vastu. Jaam nimetati Tallinna Linna Elektri Keskjaamaks ning see allus linnavolikogu valgustuse ja veemuretsemise komisjonile. Elektrijaama juhatajaks sai insener Evald Maltenek.

Osa Kalamaja lülitati üsna varsti pärast elektrijaama valmimist elektrivõrku. Mitmel pool mujal võttis see rohkem aega. 1915. aasta kevadeks kasvas elektritarbijate arv 1100-ni ning tuli hakata mõtlema jaama laiendamisele. Samal aastal kinnitati ka ehitusprojekt, kuid sõjaoludes ja raha puudumise tõttu jäi see teostamata.

1917. aastal töötati välja uus elektrijaama laienduskava, kuid selle elluviimine nihkus 1919. aastale, kui linnavolikogu otsustas eraldada 1,5 miljonit marka linna elektrijaama laiendamiseks. Turbiinid ja katlad telliti Saksamaalt ning juurdeehitus valmis 1920. aastal.

Põlevkivi toss tahtis Kalamaja lämmatada

1923. aastal võeti linnavalitsuses vastu otsus kasutada turba asemel kütusena põlevkivi. See muutus tõi nuhtluse ümberkaudsetele elanikele – paksu põlevkivisuitsu. Küttekollete ümberehitamine ja korstna pikendamine leevendas veidi olukorda, kuid ei lahendanud seda. Põlevkivi transportimiseks kateldesse ja tuha vedamiseks merre ehitati 150 meetri pikkune köistee, mille kaudu veeti tunnis kuni 60 tonni põlevkivi.

Kalasadama ummistuse vältimiseks ehitati merre üle 70 meetri pikkune muul, mida hiljem korduvalt pikendati.

1930. aastatel oli Kalamaja spordikeskuseks Elektrijaam. Alates 1917. aastast seal direktorina töötanud Aleksander Markson oli ka ise innukas purjetaja. 1930. aastate keskel loodi linnavalitsuse juurde Ettevõtete Osakonna Spordiklubi, kuhu koondati ka elektrijaamas tegevust alustanud jalgpallivõistkond ja maleklubi. 1930. aastate lõpus asutati kalasektsioon. Kalu püüti Ülemiste järvest, kus asusid ka sektsiooni paadid. Paljud elektrijaama töötajad sportisid ka väljaspool käitise ühinguid.

Osa Tallinna ja ettevõtteid said elektrit hoopiski Ellamaalt. Nimelt osutus Linna Elektrijaama toodang Tallinnas asuvatele riigiettevõtetele liiga kalliks ning pärast Ellamaa elektrijaama valmimist 1923. aastal otsustati rajada Ellamaalt Tallinnasse elektriliin, mille abil riigiettevõtted saaksid kasutada odavamat elektrienergiat.

Linnavalitsus püüdis takistada konkureeriva elektrijaama pääsu Tallinna turule ning seetõttu keelas linnale kuuluvate maade kasutamise elektriliini läbiviimiseks. Siiski ei saanud see takistuseks ning kõrgepingeliin viidi Koplisse mööda raudteid.

Tegemist oli kahe elektriliiniga, s.o Ellamaa–Tallinna 35-kilovoldise ja Tallinna–Kopli 3-kilovoldise liiniga. Bekkeri ja Vene Balti asundus lülitati Ellamaa elektrijaama toitele 1926. aastal. Tallinna–Kopli liinil oli üheksa alajaama, millest kolm asus Kalamajas ning kuus Koplis.

Ellamaa elektrit kasutasid ka mitmed raudteeäärsed alad, näiteks Tondi piirkond. Seda elektrit kasutasid ka Tallinna ja Pääsküla vahet sõitnud elektrirongid. Tänapäeval võib veel mitmel pool raudtee ääres näha nüüd juba kasutuseta seisvaid omaaegseid alajaamu, mis etendasid Tallinna arengus tähtsat osa.