Станція "Олімпійська" пілонна, глибокого залягання, острівного типу, довжина платформ 102 метри. Розробляв її колектив у складі архітекторів Тамари Целіковської, Анатолія Крушинського і художника Олександра Міловзорова, який є автором барельєфу та горельєфів. За останні десять років пасажиропотік через станцію значно зменшився — у 2009 році кількість пасажирів становила 38,6 тисячі людей на добу, а у 2018 році 31,2 тисячі. Назва станції обумовлена близькістю Олімпійського стадіону — головного спортивного майданчика міста, який водночас є й головною спортивною ареною всієї країни. Тож не дивно, що й проектна назва станції — "Центральний стадіон" враховувала це сусідство.
Центральний стадіон Києва під час "Олімпіади-80". 27 липня 1980 року
"Олімпійська" — 23-я станція київського метрополітену за рахунком і восьма на Теремківсько-Оболонській (синій) гілці. Станція складається з трьох підземних залів — центрального й двох платформ для посадки. Наземного вестибюлю немає, вихід на поверхню здійснюється за допомогою декількох пандусів, розташованих обабіч Троїцької площі та Великої Васильківської вулиці.
Варіант оформлення центрального залу станції "Республіканський стадіон"
Під час будівництва станції планувалося, що пілони та стіні будуть обличковані мармуром з Прохоро-Баладинського родовища, але на момент закінчення робіт його запаси було практично вичерпано, і видобування припинилося. Проектувальники вирішили змінити оздоблення, тоді в хід пішов сірий мармур, який надав станції загального дуже похмурого вигляду. До того ж обличкування сильно поглинає світло, тому на "Олімпійській" завжди темно. До речі, первісно станцію освітлювали лампи в плафонах молочно-білого кольору, а сучасні люстри дещо нагадують ті, що встановлені на станції "Золоті Ворота".
Сучасні люстри в системі освітлення станції "Олімпійська"
Ще однією суттєвою проблемою станції стала близькість долини річки Либідь та її притоки, підземної ріки Клов. Ґрунтові води завдають суттєвого впливу на підземні конструкції станції, тим більше, що вона відносно неглибокого залягання — близько 23 метрів. Тому на перекриттях пілонів у підземному залі місцями можна побачити залишки вологи.
При проектуванні станції було враховано велику кількість спортивних уболівальників, що будуть нею користуватися. Так, тут зроблено зручні та просторі проходи поміж платформними та центральним залами, які розгороджені тонкими пілонами. За рахунок цього "Олімпійська" віддалено нагадує станції колонного типу. Крім НСК "Олімпійський", на площі й вулиці над станцією знаходиться велика кількість об’єктів, куди щоденно приходить багато відвідувачів. Це — Національний університет фізичного виховання і спорту, Музей братів Кличків, Київський планетарій, Київський національний академічний театр оперети, величезний офісний центр, багато магазинів і закладів громадського харчування.
В 2003 році доступ до частини входів станції було обмежено у зв'язку з будівництвом торговельного центру "Троїцький", що мав зайняти значну частину площі й повністю перегородити прохід між станцією та стадіоном. Але за рахунок реконструкції спортивної арени під чемпіонат "Євро 2012" недобудову було знесено, а площу збережено. Після реконструкції також оновили пандуси, що ведуть до метро. 11 липня 2011 року до прийдешнього футбольного чемпіонату назва станції була змінена з "Республіканський стадіон" на "Олімпійська".
Горельєфна композиція "Олімпійський вогонь"
Головною окрасою підземного залу станції, яка водночас перегукується з її назвою, стала горельєфна композиція "Олімпійський вогонь". Вона виконана з різнокольорової смальти, де переважають червоний та синій відтінки. Трошки пізніше в оздоблення додали величезні металеві олімпійські кільця. Спортивний відтінок мають також і прикраси касового залу. Тут на стінах можна побачити керамічні барельєфи з зображеннями футболістів та хокеїстів під час гри. Всі ці об'єкти є цінними пам'ятками монументально-декоративного мистецтва радянської доби.
Керамічний барельєф "Хокеїсти" на стіні касового залу станції
