Станция открыта 31 декабря 1975 года в составе участка «Лесная» — «Академическая». Названа из-за близости к комплексу зданий Ленинградского Политехнического института.

Станция имеет единственный наземный вестибюль, из которого можно выйти на Политехническую улицу (выход расположен рядом с Покровской церковью и площадью Иоффе). Вестибюль оформлен желтым металлом, белым мрамором и прозрачным стеклом. Над наклонным ходом в вестибюле имеется небольшая площадка, уставленная декоративными растениями.

"Политехническая" — односводчатая станция глубокого заложения (глубина — 65 метров). Одна из первых двух (наряду со станцией "Площадь Мужества") станций данного типа в СССР.

Путевые стены облицованы травертином, пол — серым гранитом, металлические детали отделки имеют оттенок старой меди, двери на путевых стенах выполнены в том же стиле. Освещение выполнено в виде оригинальных светильников, установленных на карнизе над путевыми зонами.

При проходке наклонного хода была обнаружена древняя горизонтальная подземная выработка, пройденная в кембрийских глинах на глубине 16 метров, идущая в сторону ЛПИ. На участке 50 метров, в зоне пересечения наклонного хода, выработка была искусственно обрушена в целях безопасности.