Станция открыта 24 мая 2003 в составе участка "Святошин" — "Академгородок". Название станции выбрано по направлению трассы Житомирского шоссе.

Наземные вестибюли отсутствуют, выход осуществляется через подземный вестибюль, соединенный с подземным пешеходным переходом под проспектом Перемоги на пересечении с улицами Семашко и Кричевского. Недалеко от станции находятся Научный Центр радиационной медицины, швейное объединение "Каштан", Киевский Международный Университет, автостанция "Дачная". Второй выход со станции временно закрыт в связи с малым пассажиропотоком.

Пасажиропоток составляет 36,0 тыс. человек в сутки (2009 год).

"Житомирская" — односводчатая станция мелкого заложения (глубина — 7 метров). На станции — одна островная прямая платформа.

Пространственное решение выполнено с помощью объединения объемов кассовых вестибюлей и центрального зала, подчеркнутого радиальными расшивками по своду. Над платформами расположены люминесцентные светильники на облегченных алюминиевых подвесах. Свод окрашен в желтый цвет, пол выложен из серого гранита с расшивками из красного и вставками габбро. Путевые стены облицованы коричневым и белым мрамором, возле названий станции сделаны арочные поля.