Polska Orkiestra Sinfonia Iuventus powstała z inicjatywy Jerzego Semkowa, jednego z najwybitniejszych polskich dyrygentów. Utworzona przez Ministra Kultury i Dziedzictwa Narodowego na mocy rozporządzenia z 1 października 2007 roku, jest państwową instytucją artystyczną. Jej głównym celem jest stworzenie młodym muzykom możliwości debiutu orkiestrowego oraz przygotowanie ich do pracy w profesjonalnych zespołach symfonicznych. W skład Orkiestry wchodzą najzdolniejsi absolwenci akademii muzycznych, którzy nie ukończyli 30. roku życia.
Sinfonia Iuventus rozpoczęła działalność artystyczną w czerwcu 2008 roku. Współpracowała z wieloma wybitnymi dyrygentami, wśród których znaleźli się m.in. Jerzy Semkow, Kazimierz Kord, Jan Krenz, Krzysztof Penderecki, Gabriel Chmura, Antoni Wit, Tadeusz Strugała, John Axelrod, Charles Dutoit, Agnieszka Duczmal, Nicolae Moldoveanu, Juozas Domarkas, Grzegorz Nowak, Jerzy Maksymiuk, Michaił Jurowski, Kirył Karabits, Tadeusz Kozłowski, Andrzej Boreyko, Marek Pijarowski, Mirosław Jacek Błaszczyk, Jerzy Salwarowski, George Tchitchinadze, Evgeny Volynsky, Gerd Schaller, Eugene Tzigane, Massimiliano Caldi, Andriy Yurkevych, Ruben Silva, Paweł Przytocki, Paul Esswood, Piotr Sułkowski, Tadeusz Wojciechowski, Jerzy Swoboda, Monika Wolińska, Wojciech Rodek, Marcin Nałęcz-Niesiołowski, Łukasz Borowicz, Marek Moś, Krzysztof Herdzin, Marek Wroniszewski, Johannes Wildner, Juya Shin, Alexandr Iradyan, Susanna Mälkki, Michał Klauza, Norbert Twórczyński, Maciej Tworek, Joanna Natalia Ślusarczyk, Julian Gilewski i Mirian Khukhunaishvili.
Wśród współpracujących z Orkiestrą solistów znaleźli się między innymi Konstanty Andrzej Kulka, Piotr Paleczny, Ivan Monighetti, Zakhar Bron, Krzysztof Jakowicz, Daniel Stabrawa, Paweł Kowalski, Aleksandra Kurzak, Roman Lasocki, Roberto Alagna, Tatiana Szebanowa, Janusz Olejniczak, Jonathan Plowright, Abdel Rahman El Bacha, Eugen Indjic, Krzysztof Jabłoński, Olga Pasiecznik, Jadwiga Rappé, Vadim Repin, Jan Stanienda, Tomasz Strahl, Jakub Haufa, Łukasz Długosz, Alena Baeva, Leszek Możdżer, Yulianna Avdeeva, Bomsori Kim, Agata Szymczewska, Jakub Jakowicz, Piotr Pławner, Patrycja Piekutowska, Łukasz Kuropaczewski, José Torres, Adam Bałdych, Mateusz Smoczyński, Hyuk Lee, Rafał Bartmiński, Iwona Hossa, Piotr Nowacki, Olga Szomańska, Patrick Gallois, Michael Lethiec, Claudio Bohórquez, Stathis Karapanos, Alicja Śmietana, Jakub Waszczeniuk, Małgorzata Walewska, Heidi Stober, Aleksandra Świgut, Piotr Orzechowski oraz Seina Matsuoka.
Orkiestra zrealizowała liczne nagrania płytowe, radiowe i telewizyjne dla wytwórni oraz instytucji takich jak Universal Music, CD Accord, DUX, Polskie Radio, Albany Records, TVP Kultura i Warner Classics. Szczególne miejsce w jej dyskografii zajmują dwa albumy z repertuarem symfonicznym – „Schubert” (2008) i „Czajkowski” (2010), nagrane pod batutą Jerzego Semkowa. Ważną część katalogu stanowią także płyty z muzyką Krzysztofa Pendereckiego pod jego własną dyrekcją, obejmujące komplet symfonii (2010-2012) oraz koncerty solowe (2014-2023). Wybrane wydawnictwa z tej serii zostały wyróżnione prestiżowymi nagrodami, m.in. International Classical Music Award (2014 i 2016) oraz Fryderykiem w kategorii Album Roku – Muzyka Koncertująca (2021).
W repertuarze utrwalonym przez Orkiestrę znajdują się również dzieła wielu innych polskich kompozytorów, w tym Fryderyka Chopina, Grażyny Bacewicz, Zygmunta Stojowskiego, Józefa Kofflera, Karola Kurpińskiego, Romana Palestra, Henryka Wieniawskiego, Mikołaja Góreckiego, Krzysztofa Meyera, Stanisława Moryty, Romana Statkowskiego, Antoniego Szałowskiego i Piotra Mossa.
Orkiestra występowała na prestiżowych estradach koncertowych oraz podczas licznych festiwali w Polsce i za granicą, m.in. w Austrii (Musikverein), Chinach (National Centre for the Performing Arts), Francji (Grand Auditorium UNESCO, Palais de la Musique et des Congrès), Hiszpanii (Auditorio Nacional de Música), Niemczech (Konzerthaus Berlin), Portugalii (Grande Auditório), a także we Włoszech, Szwajcarii, na Litwie i Ukrainie.
Od kwietnia 2009 roku Orkiestra jest członkiem Europejskiej Federacji Narodowych Orkiestr Młodzieżowych (EFNYO), a od września 2018 roku należy do Zrzeszenia Filharmonii Polskich. W latach 2013-2020 honorowym patronem artystycznym Orkiestry był Krzysztof Penderecki. W październiku 2018 roku Orkiestra oficjalnie przyjęła imię Jerzego Semkowa.