Наземный вестибюль станции разработали архитекторы Соколов В. Н., Стародубов М. И., Реппо В. А.
Конструкция станции — колонная станция из сборных железобетонных тюбингов со стальными ригелями и колоннами — представляет собой два боковых тонеля с обделкой из чугунных тюбингов наружным диаметром 9,5 м, объединенных сводом среднего зала, выполненных из чугунных тюбингов (диаметр 9,5 или 11,5 м).
Путевые стены и колонны облицованы серым рускеальским мрамором с белыми и тёмно-серыми прожилками, образующими волнистый узор.
Ряды колонн перронного зала в четырех местах прерываются короткими стенками, на которых помещены горельефные изображения знаменитых кораблей русского и советского флота, чей путь начинался с Петербурге-Ленинграде.
В торце зала установлена композиция из якорей. Скульптор Г. В. Додонов.
Выстроено над павильоном и вокруг станции метрополитена "Приморская"
Протяженное 9-этажное здание с развитым цокольным уровнем почти повторяет симметричный ему корпус НИИ Арктики и Антарктики на противоположном берегу Смоленки, спроектированный в 12-ой мастерской ЛенНИИпроекта под руководством арх. М. И. Стародубова.
К юбилею метрополитена в 2005 г. в здании был открыт музей Петербургского Метрополитена. Перепланировка и отделка помещения, предназначенного под музей, проведена по проекту арх. Александра Константинова.