Varuskunta 1951–2006
Olympiakasarmi valmistui 1952. Sen jälkeen varuskunnan rakentaminen jatkui Järvenpääntien itäpuolella. 1960-luvulla puolustusvoimat ja kunta sopivat maanvaihdoista. Venälisten rakentamat puukasarmit Järvenpääntien länsipuolella jäivät kunnan omistamalle alueelle ja purettiin seurakuntakeskuksen ja terveyskeskuksen tieltä.
Vuonna 1957 varuskunnasta tuli Helsingin Ilmatorjuntarykmentin kotipaikka. Vuosikymmenten varrella siellä koulutettiin aselajiin lähes 50000 asevelvollista ja vuodesta 1996 alkaen myös joitain kymmeniä naisia, jotka suorittivat Hyrylässä vapaaehtoista asepalvelusta.
Varuskunnan kehittäminen jatkui 2000-luvulle asti, mutta vuonna 2006 varuskunta lakkautettiin. Alueelle jäi vielä joitain puolustusvoimien toimintoja. Puolustusvoimien kansainvälinen keskus toimi varuskunnan alueella vuoteen 2015 asti.
Olympiakasarmista alkoi uusi kausi
Olympiakasarmin valmistumiseen asti varuskunta oli toiminut venäläisten rakentamissa kasarmeissa. Uusi moderni kasarmirakennus oli siis todella tervetullut ja paransi huimasti Hyrylässä palvelevien varusmiesten ja heidän kouluttajiensa olosuhteita.
Olympiakasarmin suunnitteli arkkitehti Vilho Nokko. Arkkitehtuurissa näkyy, että siihen oli ajateltu majoittaa Helsingin olympialaisten aikana Neuvostoliiton voimistelijoiden joukkue. Korkeaan keskushalliin mahtuisi harjoittelemaan muun muassa renkailla. Voimistelujoukkue majoittui kuitenkin Tapiolaan lähemmäs suorituspaikkoja. Nykyaikaisen 5-ottelun edustajillekin rakennusta ajateltiin majapaikaksi, mutta heille löytyi lopulta majapaikka suorituspaikkakunnalta Hämeenlinnasta. Olympialaisista jäi muistoksi vain rakennuksen nimi.
Ruokala, sotilaskoti ja paljon muuta
1950–60-luvuilla varuskunnassa rakennettiin paljon. Uusi rakentaminen sijoittui Järvenpääntien itäpuolelle ja rakennukset sijoitettiin aikakauden ihanteiden mukaan maastoa mukaillen mäntykankaalle. Uusi rakennuskanta valmisteli Tuusulan kunnan ja puolustusvoimien välistä sopimusta maanvaihdosta. Sen mukaan puolustusvoimat luopui tarpeettomiksi käyneistä vanhoista puukasarmeista Hyrylän keskustassa ja kunta sai alueen keskustaajaman kehittämiseen. Jo 1968 valmistui vanhan keskuskentän etelälaidalle seurakuntakeskus (purettiin 2013) ja vuonna 1970 uusi terveyskeskus.
Vuonna 1955 valmistui varuskunnan uusi keittiö- ja ruokalarakennus, jossa nykyisin on kunnan keskuskeittiö. Rakennuksen alakerrassa oli varuskunnan elokuvateatteri. Henkilökunnan asuntopulaa helpotti 1950–60-luvun taitteessa harjun laelle tehdyt viisi tiilirakenteista kerrostaloa, joihin tuli kuutisenkymmentä asuntoa. Juokseva vesi, sisävessat ja kylpyamme merkitsivät isoa parannusta kantahenkilökunnan asumistasoon. Ruokala ja asuintalot ovat arkkitehti Heidi Vähäkallio-Hirvelän suunnittelemia. Punatiiliset kerrostalot - rakennukset 2 ja 5 - rakennettiin 1960-luvulla henkilökunnan asuintaloiksi.
Sotilaskoti rakennettiin vuonna 1959. Se purettiin vuonna 2020. Lähes samalta ajalta ovat lippukentän laidalla olleet kasarmit, jotka on kunnostettu hoivakodeiksi. Korjaamo ja autohalli rakennettiin 1960-luvun alkupuoliskolla. Varuskunnan lämpökeskus valmistui vanhaan sorakuoppaan vuonna 1968. Sen suunnittelivat arkkitehdit Erkki Kairamo ja Jorma Pankakoski. Lämpökeskus oli merkitty Docomomon (kansainvälinen modernin arkkitehtuurin tutkimus- ja suojelujärjestö) listalle aikakautensa arkkitehtuurin hyvänä edustajana, mutta purettiin huhtikuussa 2017.
Varusmieskoulutus loppui vuonna 2006
Varuskuntaan rakennettiin 1970- ja 1990-luvulla muun muassa uusien ohjuskalustojen huoltohallit. Ilmatorjuntakoulu valmistui 1990-luvun alussa.
Helsingin Ilmatorjuntarykmentti muutti Tuusulaan vuonna 1957. Hyrylässä koulutettiin 50 vuoden aikana lähes 50 000 asevelvollista - Hyrylä on monille tuttu paikka nimenomaan varuskunnan vuoksi.
Helsingin ilmatorjuntarykmentin viimeinen lipunlasku oli lippukentällä 29.12.2006. Silloin lakkasi varusmieskoulutus Hyrylässä, mutta osa tiloista oli senkin jälkeen puolustusvoimien käytössä. Puolustusvoimien kansainvälinen keskus toimi Ilmatorjuntakoulun rakennuksessa vuosina 2008–2015. Nykyisin rakennus on remontoitu Tuusulan seurakuntakeskukseksi.
Tuusulan kunta osti marraskuussa 2008 Senaatti-kiinteistöiltä 143 hehtaarin kokoisen varuskunta-alueen noin viidellä miljoonalla eurolla. Pääosa rakennuksista jäi tuolloin Senaatti-kiinteistöjen omistukseen. Alueen rakentaminen alkoi 2010-luvun loppupuolella ja vuonna 2020 Rykmentinpuiston Puustellinmetsässä järjestettiin Tuusulan kolmannet asuntomessut.