В течение нескольких лет День памяти защитников Украины отмечался неофициально под названием День памяти погибших участников АТО — военных, погибших в вооруженном конфликте на востоке Украины, который в украинских источниках называют антитеррористической операцией (с апреля 2018 года — Операцией объединенных сил), а в зарубежных — войной в Донбассе.
Дату 29 августа выбрали потому, что именно на этот день пришелся пик Иловайской трагедии, также известной как Иловайский котел. Украинские части начали штурм Иловайска 10 августа 2014 года, но к 28 августа понесли катастрофические потери и оказались в окружении. 29 августа правительство Украины начало переговоры с представителями ДНР, в итоге которых было принято решение о выводе украинских военнослужащих из Иловайска через гуманитарный коридор.
Для украинских сил потери под Иловайском стали самыми масштабными за все время боевых действий — они исчислялись сотнями убитых, раненых и пленных. Именно поэтому День памяти погибших участников АТО решено было приурочить к боевым действиям под Иловайском.
Изначально День памяти погибших участников АТО отмечался неофициально членами их семей и сослуживцами, но в 2019 году президент Украины Владимир Зеленский подписал указ про отмечание в тот же день, 29 августа, Дня памяти защитников Украины. Согласно указу, Кабмин при участии общественности и семей погибших защитников отвечает за план мероприятий в память о погибших воинах, а ответственность за проведение мероприятий возлагается на областные и Киевскую городскую государственные администрации.
Кроме того, Министерство иностранных дел Украины обеспечивает проведение украинскими дипломатическими учреждениями мероприятий ко Дню памяти защитников Украины и участие представителей дипкорпуса иностранных государств в соответствующих официальных мероприятиях в Украине.