Центральная детская библиотека является старейшей в городе. Ее открытие состоялось спустя несколько месяцев после основания Сахалинской области — в День детской книги, до этого момента детская читальня была лишь одним из отделов региональной библиотеки. Свое место обитания она меняла несколько раз: сначала это были 50 квадратных метров в Доме пионеров, а в 1965 году библиотеке предоставили новое помещение на первом этаже жилого дома по улице Сахалинской, 34.
За все годы своей деятельности руководителями библиотеки были по-настоящему профессиональные люди. Самой первой заведующей детского учреждения стала Вера Михайловна Осколкова. Ее работу продолжили последователи — Роза Константиновна Сакина, заслуженный работник культуры РСФСР Клавдия Ионовна Баженова, Евгения Воронина, Лидия Григорьевна Яблочкина, Нина Владимировна Игошина, Альбина Валентиновна Паршукова, Марина Юрьевна Нечипорук. На данный момент библиотекой руководит Екатерина Владимировна Ветрова.
Благодаря читателям и творческому отношению всех сотрудников к своей работе библиотеку неоднократно в 80-х годах удостаивали звания «Библиотека отличной работы». В 1990-х и начале 2000-х ее признали «Лучшей библиотекой года», а в 2006 году учреждение стало лидером областного смотра-конкурса по экологическому просвещению населения. В 2010 году библиотека получила звание лауреата областного смотра-конкурса «А. П.Чехов — писатель и гражданин». Нынешнее название библиотеки появилось только 16 декабря 2010 года — именно в этот день ей присвоили имя сахалинского детского писателя Анатолия Алексеевича Дешина.
Традиционно центральная детская библиотека проводит Дни школьника для самых маленьких читателей. Юные островитяне становятся участниками игр-путешествий, театрализованных литературных праздников и утренников, мастер-классов. Пока малыши заняты развлечениями, их родители могут посетить различные мероприятия лектория «Школа для родителей», где в качестве экспертов выступают психологи, соцработники, учителя и врачи. Кроме того, в учреждении проводят обзоры художественной детской литературы и книг, посвященных воспитанию, общению с детьми и организации их досуга.
Детей старшего дошкольного возраста с радостью принимает клуб «Светофорчик». Его целью является привлечение ребят к чтению литературы по ПДД и развитие у них осторожности на дорогах. Программа занятий клуба состоит из цикла тематических бесед о правилах дорожного движения. Также в библиотеке действует клуб «Росинка», который помогает формировать у детей из начальных классов представление о природе и воспитывать гуманное отношение к ней. Участники заседаний знакомятся с творчеством писателей-натуралистов, интересными и познавательными фактами из жизни животных и растений. «Юный правовед» принимает учеников средней и старшей школы. Мероприятия в нем помогают формировать общеправовую культуру и активную гражданскую позицию, а также популяризируют здоровый образ жизни.
В 2009 году в библиотеке открылся литературно-краеведческий мини-музей «Островок». Постоянно действующие книжные выставки знакомят юных читателей с творчеством Анатолия Дешина, Елены Намаконовой, Натальи Капустюк и других сахалинских авторов. В мини-музее проходят встречи с писателями и краеведами, аудиочасы, игровые программы направленные на популяризацию творчества островных писателей.
Ранее Sakh.online рассказывал о двух ровесниках Сахалинской области разных районов острова. 75-летие в этом году отмечают выдающийся краевед Виктор Горобец из Долинского района и писатель Анатолий Орлов, который проживает в Анивском районе.