בעקבות פתיחת קו הרכבת ימאנוטה ב-1885 החלה לעלות חשיבותה של תחנת שיבויה כמסוף תחבורה לאזור דרום מערב טוקיו ובהמשך כמרכז בעל חשיבות בתחומי המסחר והבידור. ב-1889 היא הוכרזה תחילה כעיירה במחוז מינאמי-טושימה (מ-1896 הוסב שם המחוז לטויוטאמה), ב-1909 הוכרזה כעיר, ב-1932 כרובע בטוקיו וב-1943 כרובע במטרופולין טוקיו. לאחר מלחמת העולם השנייה, ב-15 במרץ 1947 היא קיבלה את מעמדה הנוכחי והוכרזה כאחד מ-23 הרבעים המיוחדים של טוקיו.

אחד מהסיפורים הידועים ביותר הנוגעים לשיבויה הוא הסיפור אודות האצ'יקו, כלב שנהג לחכות בכל יום לאדונו בתחנת שיבויה והמשיך במנהגו זה גם לאחר שאדונו מת, במשך כמעט 12 שנים, מ-1923 ועד 1935. סיפורו התפרסם והוא הפך לסמל לנאמנות ביפן. לכבוד הכלב הוקם פסל בסמוך לתחנה וכיכר האצ'יקו שבה נמצא הפסל, היא כיום נקודת מפגש פופולרית באזור.

יויוגי פארק, אחד הפארקים הגדולים בטוקיו, המצוי בתחומי הרובע, היה אחד האתרים המרכזיים באולימפיאדת טוקיו ב-1964. לכבוד המשחקים הוקם בו אולם הספורט הלאומי יויוגי בתכנונו של קנזו טנגה. כמו כן, היה הפארק חלק ממסלול ריצת המרתון והתחרות ב-50 ק"מ הליכה שנערכו במשחקים.

החל משנת 1972 פועלת בשיבויה אוניברסיטת האו"ם.

ב-30 השנים האחרונות זוכה שיבויה לפופולריות גדולה בקרב הדור הצעיר ביפן. מספר בתי כלבו מפורסמים המתמחים באופנה נמצאים בשיבויה. במיוחד בולט שיבויה 109 שהוא מרכז קניות גדול הנמצא בסמוך לתחנת שיבויה והתפרסם כמקור לתת-תרבות הקוגאל (Kogal) וכאתר קניות מבוקש עבור צעירות הנוהות אחרי אופנת הגיארו (Gyaru).

בסוף שנות ה-90 עלה שמו של רובע שיבויה כמרכז לטכנולוגיית מידע ונקרא לעיתים בכינוי "Bit Valley".