Fondé à l’été 1996, le Saint-Denis-Saint-Leu FC est né de l’association entre le FC Saint-Leu-VO 95, alors pensionnaire du National 1, et l’US Saint-Denis, qui évolue en Division d’Honneur. Cette fusion intervient dans un contexte particulier, alors que la construction du Stade de France à Saint-Denis doit permettre l’émergence d’un club résident. L’ambition est alors de créer un grand club de la banlieue parisienne, capable à terme de s’installer durablement dans le nouveau stade et de nourrir des ambitions européennes. L’ancien international français Dominique Rocheteau devient notamment manager général du nouveau club.
Pour sa première saison, en 1996-1997, le Saint-Denis-Saint-Leu FC conserve sa place au troisième niveau du football français. L’équipe réalise un exercice convaincant en National 1 et termine à la 7e place du groupe A, avec 16 victoires, 9 matchs nuls et 9 défaites. L’attaquant ivoirien Joël Tiéhi se distingue particulièrement en inscrivant 22 buts et en terminant meilleur buteur du groupe. La saison suivante est plus compliquée : le club termine 13e du National avec 38 points, mais parvient néanmoins à se maintenir sportivement.
La situation financière du Saint-Denis-Saint-Leu FC vient cependant rapidement fragiliser le projet. À l’issue de la saison 1997-1998, le club est rétrogradé administrativement en CFA malgré son maintien obtenu sur le terrain. Pour sa première saison au quatrième niveau national, l'équipe termine à la 8e place du groupe D en 1998-1999, avec un bilan équilibré de 13 victoires, 11 matchs nuls et 10 défaites. Malgré cette performance sportive correcte, les difficultés financières persistent et entraînent une nouvelle rétrogradation administrative en Division d’Honneur.
La saison 1998-1999 reste toutefois marquée par de belles performances en Coupe de France. Le Saint-Denis-Saint-Leu FC atteint notamment les seizièmes de finale après avoir éliminé Angers, avant de s’incliner face au FC Rouen. Un an plus tôt, le club avait déjà atteint les trente-deuxièmes de finale de la compétition, où il avait été battu par l’Olympique Lyonnais. Finalement, en 1999, les deux villes mettent fin à leur association : le Saint-Denis-Saint-Leu FC disparaît et le FC Saint-Leu reprend son indépendance, poursuivant son histoire sous sa propre identité dans les championnats régionaux.