15 мая 1935 года открылась первая очередь московского метро от «Сокольников» до «Парка Культуры» с ответвлением до «Смоленской». В составе ответвления было три станции – «Улица Коминтерна» (сейчас – «Александровский сад»), «Арбатская» и «Смоленская». В 1937 году участок продлили до «Киевской». 13 марта 1938 года открылся участок от «Улицы Коминтерна» до «Курской», который соединили с ответвлением первой линии. После попадания в 1941 году бомбы в тоннель между станциями «Арбатская» и «Смоленская» стала очевидной незащищенность участков мелкого заложения. После окончания войны было принято решение о сооружении дублирующей линии. 5 апреля 1953 года открылся участок глубокого заложения «Площадь Революции» – «Киевская». При этом участок мелкого заложения от «Киевской» до «Калининской» (так с 1946 года стала называться станция «Улица Коминтерна») был закрыт. Вновь этот участок был открыт в 1958 году уже в составе Филёвской линии. «Арбатская» – пилонная трёхсводчатая станция глубокого заложения. Она была сооружена по специальному проекту: по сравнению с типовым были сближены тоннели, уменьшено поперечное сечение пилонов, а сечение центрального зала сделано в виде эллипса. Внутреннее убранство станции относится к стилю московского барокко, сложившегося в результате синтеза русской архитектуры XVII века с элементами ордерных композиций. Расположение станции рядом с Кремлём определило характер её архитектуры в стиле русского зодчества. Архитекторы Леонид Поляков, Валентин Пелевин и Юрий Зенкевич применили приём переплетения параболических арок, которые перекинуты поперёк станции и несут на себе всю тяжесть сводов с малыми арками. В оформлении «Арбатской» помогал Александр Рочегов, а эскизы для центрального зала написала талантливая художница Мария Энгельке.
Центральный зал имеет протяжённость около 220 метров, и в нём отсутствует замкнутая перспектива. Пилоны отделаны внизу красным мрамором «салиэти» и украшены выполненными из керамики букетами цветов. Пол выложен серым, красным и чёрным гранитом в виде коврового рисунка. Путевые стены облицованы глазурованной керамической плиткой, белой вверху и чёрной внизу. Станционный зал освещается двумя рядами подвесных люстр в золочёной бронзовой оправе, декорированных орнаментом. На своде центрального зала станции расположены 25 барочных рамок из лепнины, в которых должны были размещаться мозаичные панно на тему «Становление Руси» знаменитого художника Павла Корина. Он изобразил портреты Юрия Долгорукого, Ивана III, Дмитрия Донского, Александра Невского, Иосифа Сталина и других, а также воинские эмблемы и оружие. В 1961 году, после XXII съезда КПСС, Павла Корина попросили переработать некоторые эскизы для «Арбатской» – видимо, ещё теплилась надежда на их реализацию. Но задумки художника так никогда и не были воплощены в жизнь. Наземный вестибюль станции первоначально представлял собой отдельное здание, построенное в виде трёхпролётной триумфальной арки, расположенной в центре квартала между Воздвиженкой, Знаменкой, Арбатской площадью и Крестовоздвиженским переулком. Арочные входы-выходы располагались на фасаде в сторону Арбатской площади. В 1980-х годах вестибюль был встроен в новое здание Генерального штаба Министерства обороны СССР. При этом вход и выход были перенесены в сторону Воздвиженки.
