Na década em que o Estádio foi rebatizado, os Jogos Pan-Americanos seriam disputados pela primeira vez em São Paulo.
Após a conquista brasileira na Suécia em 1958, a Prefeitura Municipal de São Paulo resolveu homenagear um dos principais responsáveis pela formação da vitoriosa seleção. Em Junho de 1961 o Estádio Municipal do Pacaembu passaria a se chamar Paulo Machado de Carvalho, em homenagem ao "Marechal da Vitória", chefe da delegação canarinho nas Copas de 58 e 62.
Na mesma época a quadra coberta de tênis era utilizada por uma das maiores atletas nacionais. Maria Esther Bueno treinou nas quadras do complexo para, pouco depois, se tornar a tenista brasileira oito vezes campeã em Wimbledon, homenageada até hoje com uma estátua de bronze no local.
Em 1963, os Jogos Pan-Americanos foram disputados pela primeira vez no Brasil. São Paulo foi a cidade escolhida para sediar a competição e o Estádio Municipal Paulo Machado de Carvalho abrigou competições de atletismo, saltos ornamentais, natação e boxe. Além disso, por sua privilegiada localização e estrutura, foi escolhido como o palco das cerimônias de abertura e encerramento do evento.
Pelé consagra-se e Concha Acústica dá lugar ao Tobogã
Também na década de 60 o Estádio do Pacaembu tornou-se um dos palcos preferidos do Rei Pelé. Jogando ao lado de Coutinho, Pepe e companhia, o lendário camisa 10 ajudou o Santos a conquistar os principais títulos da história do clube além de se tornar artilheiro do Campeonato Paulista durante seis anos consecutivos.
Um dos principais adversários do Rei era o Corinthians, que passava por um longo jejum de títulos. Porém, mesmo com a superioridade santista, em Março de 1968 os Corintianos puderam enfim, vibrar com uma vitória sobre o Peixe no Pacaembu. O Placar de 2 a 0 encerrou o tabu contra os santistas.
Em 1969, começou a primeira grande reforma da história do Pacaembu. Com o objetivo de trazer mais conforto aos torcedores, a Concha Acústica foi derrubada para dar lugar a mais um setor de arquibancadas: o tobogã. Dessa maneira o Estádio ganhou mais 10 mil lugares.
Junto com o novo espaço, veio a instalação do primeiro placar eletrônico. Nada mais apropriado para encerrar uma fase marcada com tantos gols e eventos, que colocariam o Pacaembu de vez na lista dos principais estádios esportivos do mundo.
