Gymnocalycium kroenleinii wurde im November 1987 während einer Exkursion in die Sierra de Malanzán (Prov. La Rioja, Argentinien) von Roberto Kiesling, Walter Rausch und Omar Ferrari entdeckt. In der Zeitschrift Kakteen und andere Sukkulenten wurde die Art im Jahr 2000 erstbeschrieben (51(12): 316). Die Pflanzen sind unter der Feldnummer WR 805 (Walter Rausch) in europäischen Sammlungen verbreitet worden.
Gymnocalycium kroenleinii ist ein sehr charakteristisches Taxon das von den anderen Arten der Untergattung Gymnocalycium durch die hervorgehobenen Höcker und die rundliche Frucht unterschieden ist. Anscheinend ist die Art in der Sierra de Malanzán endemisch, bisher konnten keine neuen Fundorte in anderen Regionen gefunden werden. In diesem Gebiet fand ich außerdem Lobivia aurea und Opuntia sulphurea.
Die Art wurde nach Marcel Kroenlein (1928 - 1994), dem langjährigen Direktor des Jardin Exotique Monaco benannt.