Станция "Площадь Ильича" является пилонной трех сводчатой станцией глубокого заложения. Выстроена она из сборной чугунной отделки по типовому проекту, архитекторами которого являются В. А. Клоков и Л. Н. Попов, а инженеры-конструкторы Е. С. Барский, Ю. З. Муромцев. Глубина, на которой заложена станция- 46 м, имеет она одну островную платформу.
Стены станции Площадь Ильича сделаны из белого мрамора и имеют четыре вставки, на них изображены серп и молот. Пилоны в форме куба, всего которых 8 штук, находятся на месте меньшего по площади размера и сделаны из известняка темно-красного цвета. Низ этих пилонов сделаны из лабрадорита. Полы же станции выполнены из чёрного габбро и красного гнейса.
В центральном зале станции находится серебряный бюст В.И. Ленина, сделанный скульптором Н.В. Томским, который помещен на фон большой белой книги.
Изогнуты зигзагом плоские металлические профили, на которых закреплены люминесцентные лампы, они и освещают всю платформу. Прям под сводом центрального зала находится конструкция,похожая на позвоночник: стеклянные пластины из матового стекла, которые установлены на балке. Тем самым, показывая всю значимость тела человека.
Выход из станции "Площадь Ильича" приходится из подземного вестибюля на улицы Сергея Радонежского, Шоссе Энтузиастов, на площадь Рогожская Застава, на Золоторожский Вал и Рогожский вал. Также из станции можно выйти к железнодорожной платформе, название которой "Серп и Молот", поезда которой следуют по Горьковскому пригородному направлению Московской железной дороги. К другим видам городского транспорта тоже есть выход. Можно осуществить переход на станцию Римская, который находится в центре зала станции.
Станция "Площадь Ильича" относится к участку "Маркситская"-"Новогирево". Станция следует за станцией "Авиамоторная" и находится перед станцией "Марксистская". Операторы связи, действующие на станции Билайн, МТС и Мегафон.