Perhelatan PON XVII membawa berkah tersendiri bagi Kalimantan Timur dengan banyaknya infrastruktur penunjang olahraga di sejumlah daerah pelaksana. Menyikapi banyaknya fasilitas olahraga yang memadai tersebut, Gubernur Kalimantan Timur Bapak Awang Faroek Ishak menginginkan terbentuknya Sekolah khusus olahragawan dengan memanfaatkan fasilitas yang ada sekaligus melakukan pembinaan terhadap atlet-atlet muda berpotensi Kalimantan Timur, demi menjaga prestasi yang telah diraih di PON XVII Kaltim.
Guna mensosialisasikan dan merealisasikan ide cemerlang Bapak Gubernur Kalimantan Timur tersebut, maka dilaksanakanlah sebuah ekspose. Ekspose awal dilaksanakan pada ruang pertemuan lantai 1 kantor Gubernur Kalimantan Timur. Langkah pendirian berlanjut pada pertemuan Gubernur Awang Faroek Ishak dengan Menpora Adhyaksa Dault pada 19 Maret 2009 guna membicarakan pendirian sekolah olahraga. Hal tersebut disambut baik oleh Menpora serta mendukung penuh gagasan Gubernur Kaltim tersebut.
Kemudian penandatanganan kesepakatan bersama antara Gubernur Kaltim Bapak Awang Faroek Ishak dengan Menteri Pemuda dan Olahragaa Republik Indonesia Bapak Adhyaksa dault yang dihelat bersama dengan puncak Peringatan Hari olahraga Nasional (HAORNAS) yang dilaksanakan di Tenis Indor Senayan Jakarta pada tanggal 13 Oktober 2009. Ini merupakan tonggak penting dari perjalanan sejarah berdirinya Sekolah Khusus Olahragawan Internasional Kaltim.
Selanjutnya melalui Surat Keputusan Gubernur Kalimantan Timur nomor 421.3/K.39/2010 tanggal 21 Januari 2010 tentang Pembentukan TIM 5 (lima) pendiri Sekolah Menengah Khusus Olahragawan Terpadu Negeri Dengan Sistem Asrama Bertaraf Internasional Provinsi Kalimantan Timur, adapun susunan personil TIM 5 (lima) terdiri dari :
Adapun tugas TIM 5, berdasarkan hasil pertemuan dengan Gubernur Kaltim adalah mempertajam dan mempertegas konsep Sekolah olahraga agar dikelola secara profesional.
Setelah melalui tahapan panjang pendirian SKOI Kaltim, pada 31 Januari 2011 bertempat di komplek Stadion Madya Sempaja Samarinda, Menteri Koordinator Bidang Kesejahteraan Rakyat (Menkokesra) Bapak Agung Laksono menandatangani prasasti sekaligus peresmian Sekolah Khusus Olahragawan Internasional (SKOI) Kaltim sebagai wadah pembinaan dan pendidikan olahragawan pelajar berprestasi di Kaltim Khususnya dan Nasional umumnya.
Kelembagaan SKOI Kaltim awalnya berada di struktur kerja pada bidang Wirausaha dan Industri Olahraga di Dinas Pemuda dan Olahraga Prov. Kaltim yang bertanggung jawab langsung kepada Gubernur Kaltim dan Sekretaris Daerah Pemerintah Provinsi. Struktur tersebut kemudian disempurnakan dengan terbitnya Peraturan Gubernur Kalimantan Timur Nomor 04 Tahun 2011 tanggal 28 Januari 2011 tentang Organisasi dan Tata Kerja Unit Pelaksanaa Teknis Dinas Sekolah Khusus Olahragawan Internasional Pada DISPORA Prov. Kaltim. Dengan kata lain SKOI telah mendapatkan payung hukum bernama UPTD SKOI Kaltim. Ide Gubernur Awang Faroek Ishak ini pun kini telah menunjukkan hasil membanggakan, dengan selogan ”Membangun Prestasi Olahraga Kaltim, Untuk Indonesia” SKOI menjelma menjadi solusi cerdas ditengah menurunnya prestasi olahraga pelajar/remaja Kaltim. Bukan hanya prestasi olahragaa di level nasional dan Internasional namun konsep serta metode yang diterapkan SKOI telah ditetapkan sebagai SEKOLAH OLAHRAGA ACUAN NASIONAL oleh pemerintah pusat dalam hal ini kementerian Pemuda dan Olahraga Republik Indonesia
