Лесопарк стал памятником природы местного уровня в 1968 году. Обустройство зоны для прогулок началось в 1980-х годах, появились дорожки для пешеходов. Новая страница в истории Гилевской рощи началась в 2014 году, когда решили обновить парк и к обсуждению проекта привлекли местных жителей.
Масштабная реконструкция была проведена к 2017 году. После этого Гилевская роща стала популярной зоной отдыха.
В 2017–2018 годах на территории рощи в Тюмени были обнаружены следы древних поселений бронзового века. В парке установили памятную табличку в честь этого события.