Sus antecedentes se remontan a la década de los 40, cuando la población de Madrid experimentaba un crecimiento importante y era necesario contar con un suministro estable de agua para cubrir las necesidades de abastecimiento a la población. Con este objetivo, se proyectó el nuevo embalse de Riosequillo, aguas arriba de los ya existentes de Puentes Viejas y El Villar, lo que permitía aumentar la regulación del río Lozoya. El proyecto fue aprobado en el año 1947, si bien, por dificultades económicas, las obras se retrasaron varios años. Finalmente, en 1958, el embalse fue inaugurado.

Las aguas del embalse se utilizan para el abastecimiento a la ciudad de Madrid. Además, en 1991, se instaló una central hidroeléctrica, que turbina las aguas desaguadas al río. 

Tanto el embalse como su entorno se encuentran incluidos en la Zona de Especial Conservación (ZEC) y en la Zona de Especial Protección para la Aves (ZEPA), de la Red Natura 2000, “Cuenca del rio Lozoya y Sierra Norte”. Destaca por su importancia ecológica y paisajística, albergando hábitats de interés comunitario, como lagos eutróficos naturales con vegetación Magnopotamion o Hydrocharition, lagunas temporales mediterráneas y fresnedas.

Para aficionados al senderismo, en la zona existen diversas rutas que permiten bordear parte del embalse y que lo conectan con otros puntos de interés, como la Ermita de Santiago y la Cañada de la Cerrada de Garay.