La Società sezionale di Ginnastica in Bologna fu fondata il 17 gennaio 1871. Nasceva, sul far della sera, alle scuole tecniche San Domenico, quella che sarebbe divenuta la Sef Virtus Bologna. L’iniziativa fu del ginnasiarca Emilio Baumann. Più avanti, la denominazione fu cambiata in Società Ginnastica di Bologna, e come simbolo furono scelte 4 Effe disposte a croce romana: forte, franco, fermo e fiero, le virtù di cui doveva disporre il vero ginnasta.
L’avvento della figura carismatica dell’Avvocato Gianluigi Porelli, che divenne presidente della società, anticipò una svolta imminente in casa Virtus. Il Madison divenne una sorta di teatro del basket, e il popolo bianconero si lanciò in una vera e propria “corsa all’abbonamento”. Porelli chiamò ad allenare la Virtus un allenatore americano fino ad allora non molto noto, che faceva il coach della nazionale cilena. Dan Peterson, arrivato a Bologna, riportò le V nere alla vittoria di un trofeo, la prima Coppa Italia, nel 1973/1974. Dopo due anni, e venti di attesa, fu di nuovo scudetto. Gli anni ’80 non furono i migliori per la Virtus. A nobilitare il decennio fu la conquista del decimo titolo, lo scudetto che consentì alla Virtus di fregiarsi della stella d’oro sulle canottiere. Era l’83-84, e in panchina sedeva Alberto Bucci, che quell’anno conquistò anche la Coppa Italia
La panchina della Virtus fu affidata poi al trentenne Ettore Messina, già vice di Bucci nell’”anno della stella”: nella stagione d’esordio Messina seppe vincere di nuovo la Coppa Italia, nonché la Coppa delle Coppe. Dal 1993 al 1995 l’armata bianconera targata Knorr e Buckler vincerà tre scudetti consecutivi, tutti nel segno dell’asso serbo Predrag “Sasha” Danilovic. Nel 1998 il leggendario fallo di Dominque Wilkins sul tiro da tre (realizzato) di Danilovic, che portò la Virtus ai supplementari e poi al titolo numero 14. Oltre allo scudetto, i bianconeri conquistarono anche l’Eurolega, battendo l’Aek Atene a Barcellona. Nel 2000 la società volle scommettere sui giovani: Jaric, Smodis e Manu Ginobili: furono 33 le vittorie consecutive tra campionato ed Eurolega. Coppa Italia, Campionato ed Eurolega: il grande slam, risultato con il quale la Virtus più forte di sempre firmava un’impresa storica per il basket bolognese e italiano.
A settembre 2003 il Gruppo Sabatini conduce in porto una complessa operazione che evita il fallimento della Virtus Pallacanestro Bologna e ne rileva la proprietà e il 26 aprile 2009, dopo 7 anni, i bianconeri riaprono la bacheca con la conquista dell’EuroChallenge.
Il 4 settembre 2009 Virtus piange la scomparsa di uno dei suoi simboli, il Presidente Onorario Gian Luigi Porelli: il più grande presidente della storia della Virtus è stato salutato da migliaia di persone nella cattedrale di San Pietro. A lui sarà intitolata la Palestra Virtus di Via dell’Arcoveggio.
Nel luglio 2012 la proprietà è passata nelle mani della Fondazione Virtus, un pool di importanti imprenditori e personaggi di grande spessore. L’anno dopo la Presidenza passa a una bandiera della storia della Virtus: Renato Villalta, il Capitano dello scudetto della Stella del 1984.
La stagione 2014/2015 è l’anno zero per la Virtus anche se i bianconeri conquistano i play-off dopo un percorso quasi netto nelle partite casalinghe. Dopo questo traguardo, però, nella stagione successiva arriva il momento più triste della storia bianconera: la Virtus retrocede in Serie A2. Un purgatorio dal quale è difficilissimo risalire. La Virtus, targata Segafredo, cambia però aria perché l’impegno di Massimo Zanetti in Fondazione diventa sempre più importante, e porterà l’industriale trevigiano, da sempre vicino allo sport bolognese, a diventare il principale azionista della società, un bel segnale in chiave futura. La squadra viene affidata ad Alessandro Ramagli che lontano dai riflettori porta a casa una Coppa Italia di A2 e l’immediata promozione in Serie A dopo una cavalcata ai playoff quasi senza storia. L’anno successivo gli arrivi di Alessandro Gentile e Pietro Aradori sono il preambolo a passi in avanti notevoli della Virtus. Nella stagione 2018/2019 infatti la Virtus torna a vincere in Europa e lo fa immediatamente dopo all’arrivo in panchina di Sasha Djordjevic: la Basketball Champions League è bianconera con la vittoria alle Final Four di Anversa in cui la V nera batte in finale Tenerife, riportando una squadra italiana sul tetto d’Europa dopo tanti anni.
Il progetto Segafredo è ambizioso e nell’estate successiva l’arrivo di Milos Teodosic riporta definitivamente la Virtus sotto i riflettori: l’asso serbo, insieme ad una squadra costruita dal GM Paolo Ronci e dal coach bianconero, domina il campionato italiano rimanendo sempre al primo posto in classifica. Anche in EuroCuo il cammino della Segafredo è pieno di soddisfazioni e culmina con l’ingresso nei playoff per il titolo.
Mentre la squadra vince sul campo, la Virtus Segafredo presenta il nuovo progetto in collaborazione con Fiere di Bologna: nasce la Virtus Segafredo Arena, la nuova casa bianconera che ospita quasi 10mila spettatori e che diventa stabilmente il parquet casalingo delle V nere.
La stagione 2019/2020 resta incompiuta e viene annullata a causa della pandemia legata al Covid-19. Nonostante i problemi legati alla pandemia, però, il progetto bianconero continua a gonfie vele e nell’estate 2020 la campagna acquisti della Virtus è di quelle importanti. Dopo la prima parte di stagione, in cui la V vince tanto soprattutto in EuroCup, a fine novembre la Segafredo piazza il colpo. Marco Belinelli, dopo 13 anni negli Stati Uniti, torna in Italia, nella sua Bologna, vestendo i colori bianconeri.
Nella stagione 2020/2021 la Virtus Segafredo Bologna, dopo il terzo posto in regular season e una cavalcata senza sconfitte nei playoff, vince il suo sedicesimo scudetto battendo l’Olimpia Milano 4-0. Nell’esate del 2021 viene affidata a Sergio Scariolo, allenatore campione del mondo in carica, la prestigiosa panchina delle V Nere e il 21 settembre la Virtus alza al cielo la seconda Supercoppa Italiana della sua storia. Nonostante una stagione travagliata dagli infortuni e dal cambio di format, la Virtus Segafredo Bologna l’11 maggio 2022 alza al cielo l’EuroCup, dopo aver battuto in finale il Bursaspor alla Segafredo Arena. Con questa vittoria la squadra bianconera torna anche di diritto in Eurolega. La stagione 22/23 inizia nel migliore dei modi, la Virtus Segafredo alza a Brescia la terza Supercoppa Italiana della storia del Club, regolando prima Milano e poi Sassari in finale. La stagione 23/24 vede la Virtus Segafredo Bologna femminile alzare al cielo il primo trofeo della storia, le ragazze di Coach Vincent si impongono sulla rivale Schio e a Pordenone conquistano la prima Supercoppa Italiana, mentre a distanza di 24 ore la Virtus Segafredo maschile conquista il primo trofeo della stagione; al Palaleonessa la squadra di Coach Banchi, subentrato da pochissimi giorni, regola i padroni di casa di Brescia con il punteggio di 97 a 60.