Santiago Bernabéu n’est pas satisfait de ce qu’il a réalisé lors de l’inauguration du nouveau Chamartín. De son esprit ne cesse de sortir de nouvelles idées pour améliorer le stade et l’adapter à la popularité croissante du club. Dans cette seconde phase de construction, qui a débuté en 1952, les principaux objectifs sont de porter la capacité à 125 000 spectateurs et de doter le stade de l’équipement le plus moderne qui soit.

Avec sa nouvelle capacité, le stade est inauguré en juin 1954. En 1955, les socios compromisarios - autrement dit, un groupe limité de socios qui en représentent l’ensemble - décident à l’unanimité de nommer le stade du nom de Santiago Bernabéu. Par la suite, d’autres aménagements ont été apportés. En 1957, il devient le stade le mieux éclairé du monde. Et en 1965, le transfert de l’intégralité des bureaux du club, qui depuis sa création se trouvaient dans différents locaux de la capitale, vers le stade est achevé.

Le stade est devenu le plus important d’Espagne, à tel point qu’il est prêt à accueillir des événements internationaux tels que la Coupe du monde 1982.