AVS Futebol SAD fue fundado oficialmente el 5 de mayo de 2023, naciendo de una compleja reestructuración administrativa en el fútbol portugués. La entidad se originó tras el traslado de la estructura profesional del União Desportiva Vilafranquense desde Vila Franca de Xira hasta la localidad de Vila das Aves, en el norte del país. Esta mudanza fue motivada por la imposibilidad del Vilafranquense de encontrar un estadio adecuado para competir en el fútbol profesional. La directiva, liderada por el exjugador y presidente Henrique Sereno, decidió establecer su base de operaciones en el Estádio do Clube Desportivo das Aves, recinto que había quedado vacante tras la trágica bancarrota del histórico CD Aves en 2020. Aunque el AVS adoptó los colores rojo y blanco y se instaló en el estadio local para atraer a la comunidad, la institución se estableció desde el primer día como una entidad jurídica y deportiva completamente independiente de su predecesor.
El club heredó la plaza del Vilafranquense en la Segunda Liga para la temporada 2023-24, enfrentando el enorme desafío de construir una identidad deportiva desde cero. Bajo la dirección técnica inicial de Jorge Costa, el equipo demostró rápidamente que su proyecto contaba con un ambicioso respaldo financiero y estructural. La gran figura de esta campaña inaugural fue el incombustible delantero brasileño Nenê, quien a sus 40 años de edad se convirtió en la piedra angular del equipo y en el máximo artillero del campeonato. Gracias a una envidiable regularidad como locales, el AVS se mantuvo durante la inmensa mayoría de la temporada en los puestos de ascenso directo, desafiando a los clubes históricos de la categoría.
A pesar de una leve caída de rendimiento en las jornadas finales que les hizo perder el ascenso directo, el equipo logró asegurar la tercera posición de la tabla, obteniendo el derecho a disputar el play-off de promoción y descenso contra el Portimonense Sporting Clube, equipo que había finalizado decimosexto en la Primeira Liga. En una serie a doble partido cargada de tensión, el AVS impuso su jerarquía: vencieron 2-1 en el partido de ida disputado en el Algarve y repitieron el mismo marcador de 2-1 en la revancha jugada en Vila das Aves. De esta manera, el club consumó un hito estadístico casi sin precedentes en el fútbol europeo, logrando el ascenso a la máxima categoría en su primer y único año de existencia institucional.
El AVS Futebol SAD hizo su debut absoluto en la Primeira Liga en la temporada 2024-25, devolviendo el fútbol de máxima categoría al municipio de Santo Tirso tras varios años de ausencia. Conscientes de la extrema exigencia del torneo, la directiva impulsó un mercado de fichajes de alto perfil mediático para garantizar la permanencia. El movimiento más resonante fue la histórica contratación del legendario guardameta internacional mexicano Guillermo 'Memo' Ochoa, un fichaje que no solo aportó jerarquía europea y mundialista bajo los tres palos, sino que colocó al naciente club bajo los focos de la prensa internacional, consolidando su transición de un proyecto de despacho a una realidad consolidada en la élite portuguesa.