Processen för att inrätta nationalstadsparken har varit lång och haft många faser.
Initiativet till projektet Karleby nationalstadspark togs redan 1998. Det egentliga projektarbetet kom igång när en representant för miljöministeriet tog upp ärendet på nytt 2013. Ett nytt förslag behandlades i stadens olika beslutande organ 2014–2015.
Arbetet för att utreda förutsättningarna för att inrätta en nationalstadspark indelas i en förstudiefas och en ansökningsfas. I juni 2015 inleddes arbetet med projektets förstudie, och styr- och planeringsarbetsgrupper utsågs för projektet.
Förstudien behandlades och godkändes av stadsstyrelsen 9.1.2017 § 7 och av stadsfullmäktige 13.3.2017 § 16. Samtidigt fattades beslut om att avancera till ansökningsfasen.
Stadsstyrelsen beslutade 26.11.2018 § 482 ansöka om inrättande av nationalstadspark i Karleby.
Miljöministeriet fattade 3.7.2020 ett beslut genom vilket nationalstadsparken inrättades på ansökan av Karleby stad.