12 września 1939, w sztabie Dowództwa Obrony Warszawy odbyło się spotkanie, w którym wzięli udział: gen. Czuma oraz płk Tomaszewski szef sztabu obrony Warszawy. Podczas konferencji ze strony kapitana Keniga i obecnych działaczy PPS padła propozycja nadania ochotniczej jednostce określonej formy organizacyjnej. Gen. Czuma uwzględniając fakt, że liczebnie formacja przekroczyła stan pułku, podjął decyzję, że będzie to brygada o nazwie Ochotnicza Robotnicza Brygada Obrony Warszawy.
W ciągu pięciu dni stan Brygady wynosił ok. 5–6 tys. ludzi. Wobec przedłużającego się oblężenia niemieckiego stolicy, 21 września werbunek do RBOW został wznowiony w celu uzupełnienia strat.
RBOW pełniła początkowo tylko służbę pomocniczą, następnie ok. 1 tys. ochotników przeznaczono na uzupełnienia oddziałów Wojska Polskiego, w późniejszym okresie jej członkowie uczestniczyli w pracach saperskich, obsłudze sieci łączności, oraz otrzymywali zadania dywersjno-wywiadowcze.
24 września 1939 Robotnicza Brygada Obrony Warszawy została włączona w skład odtworzonej 13 Dywizji Piechoty, pod dowództwem płk.Władysława Kalińskiego. Zdaniem Zygmunta Zaremby była to Warszawska Dywizja Robotnicza, lecz żadne źródła tego nie potwierdzają. Dywizję skierowano 26 września na pierwszą linię frontu – do obrony Żoliborza, w rejon Bielan, Burakowa i Marymontu.