Pasca-akuisisi oleh SS pada 1898, nama Stasiun Kemayoran, sempat diubah menjadi '''Weltevreden S.S.''' ('''WLS'''), dan terus digunakan meski nama stasiun ini dikembalikan menjadi Kemayoran lagi dengan beralihnya kepemilikan [[Stasiun Gambir|Stasiun Weltevreden NIS]] ke tangan SS.{{Sfn|de Bruyn Kops|1940|p=436}}
\Aslinya, bangunan stasiun ini terbuat dari kayu dan memiliki ''overkapping''. Bangunan ini digantikan dengan bangunan permanen karena ludes terbakar pada 1980 atau 1990-an.{{kapan}}{{butuh rujukan}} Setelah jalur ini diambil alih oleh SS, Stasiun Kemayoran kemudian dikembangkan oleh SS. Pada tahun 1902, dibangun jalur ''shortcut'' dari Kemayoran menuju Ancol, digunakan untuk mempercepat arus pengiriman barang menuju Tanjung Priok. Jalur itu dibuka pada tanggal 1 Maret 1904.<ref name=":0">{{cite book|title=Indische Spoorweg-Politiek|last=Reitsma|first=S.A.|publisher=Landsdrukkerij|year=1920|url=https://resolver.kb.nl/resolve?urn=MMKB02:100002593}}</ref><ref name=":1" /> Petak jalan ini melewati titik percabangan yang diberi nama Pisangbatu, kini dikenal sebagai [[Stasiun Rajawali]]. Dengan dioperasikannya lokomotif listrik dan kereta rel listrik (KRL pertama) di jalur Batavia–Buitenzorg pada tahun 1925, SS kemudian merencanakan pembangunan jalur ganda di hampir seluruh lintas Jakarta sejak tahun 1926. Sebagai langkah awal, jalur ganda pertama di lin Batavia adalah antara Kemayoran–Batavia dan Sawah Besar–Weltevreden. Bahkan, perombakan juga dilakukan pada jalur menuju Tanjung Priok setelah diresmikannya stasiun Tanjung Priuk baru pada tahun 1925.<ref name=":1">{{cite book|title=Verslag der Staatsspoor-en-Tramwegen in Nederlandsch-Indië 1921-1932|author=Staatsspoorwegen|publisher=Burgerlijke Openbare Werken|year=1921-1932|place=Batavia}}</ref> Petak jalan antara Rajawali–Kemayoran menurut Reitsma (1920) disebut-sebut sebagai jalur dwiganda (''quadruple tracks'') pertama di Indonesia.<ref name=":0" />
