Santiago Bernabéu não se conformou com o que fora conseguido aquando da inauguração do Novo Chamartín. Da sua cabeça continuavam a surgir novas ideias para melhorar o estádio e adaptá-lo à crescente massa adepta do clube. Nessa segunda fase de construção, que começou em 1952, os objectivos principais eram chegar a uma capacidade de 125.000 espectadores e dotar o recinto do equipamento mais moderno possível.
O estádio com a nova capacidade estreou-se em Junho de 1954. Em 1955, os sócios decidiram por unanimidade que se chamaria estádio Santiago Bernabéu. Posteriormente continuaram a ser realizadas obras de melhoramentos. Em 1957 tornou-se no melhor estádio iluminado do mundo. Em 1965 ficaram completas as mudanças de todas os escritórios do clube, que desde a criação haviam peregrinado por diferentes locais da capital, para as suas instalações.
