През 2004 г. като основно звено в структурата на НСА „В. Левски“ започва функционирането на Научно изследователски институт (НИИ). Дейността му се ръководи от зам.-ректора по научно-изследователската работа проф. Петър Бонов, ДН и Експертен съвет по научноизследователската и международна дейност.

В рамките на Института, през 2005 г. е създаден Медикобиологичен център “Роберт Кох”. Водещата цел на новото звено е ранната диагностика на социално значими заболявания (като диабет, високо кръвно налягане, висок холестерол) и тяхната превенция посредством спорт и здравословен начин на живот. Проектът е реализиран с подкрепата на Академичното ръководство и на Посолството на Република Германия и е основание за прецизиране на титула - Международен научен институт.

Разширяването на научно-изследователската и приложна дейност е аргумент за решение на Академичния съвет от 18.12.2012 г. с което института прераства в Център за научна и приложна дейност в спорта (ЦНПДС).

В съответствие с научните приоритети на Академията функционирането на Центъра насочено към организиране и осъществяване на научноизследователска, експериментална и приложна дейност в сферата на физическото възпитание, спорта и общественото здраве. Водещ принцип в цялостната дейност на ЦНПДС е функционалното взаимодействие с катедрите и департамента към НСА „Васил Левски”. Работата на ЦНПДС се координира със зам.-ректора по научната и международна дейност проф. Татяна Янчева, ДН и Академичния съвет.

Обхватът от дейности на ЦНПДС включва още възможности за научни експерименти и управление на изследователски дейности на докторанти и магистри, приети за обучение в НСА; разработване, изпълнение или подпомагане на национални и международни научноизследователски проекти; научно сътрудничество с образователни и изследователски институции; популяризиране и обмен на научните достижения в областта на физическото възпитание, спорта и общественото здраве.

Научно-приложната дейност се осъществява от функционални лаборатории - спортнопедагогическа; медико-биологична; по спортна психология и научно-информационно звено.

ЦНПДС разполага със самостоятелен корпус за интегрирани изследвания и с необходимите лабораторни условия и апаратура за осъществяването им.

Научноизследователският и помощно-технически персонал на ЦНПДС се подчиняват в работата си на научната етика, което гарантира поверителност на информацията, свързана с научноизследователските разработки.

Ръководители на ЦНПДС:

• 2004 – 2012 г. - доц. Асен Сапунов, кандидат на техническите науки
• 2012 – 2020 г. – проф. Румян Христов, ДН
• От 2020 г. – проф. Албена Александрова, доктор