Станция открыта 3 ноября 1967 года в составе участка «Василеостровская» — «Площадь Александра Невского». Получила название по своему расположению на Васильевском острове.

Станция имеет единственный наземный вестибюль, располагающийся на Васильевском острове на пересечении Среднего проспекта и 7-й линии Васильевского Острова. Павильон необычен наличием встроенных помещений телефонных будок.

"Василеостровская" — станция закрытого типа ("горизонтальный лифт") глубокого заложения (глубина — 64 метра). Начинает серию из шести станций типа «горизонтальный лифт», идущих подряд.

Стены перронного зала облицованы белым мрамором. Пол из серого гранита, в проёмах дверей горизонтальных лифтов уложены кусочки плитки. Поперечные швы гранитного пола декорированы алюминиевыми профилями. По всей длине стен, над дверными проёмами — фриз из смальты сине-зелёных тонов, в котором установлено закарнизное освещение. Тоннель, ведущий из центрального зала к эскалаторам, также облицован сине-зелёной мозаикой. Нижний эскалаторный зал освещён алюминиевыми светильниками, напоминающими комнатные, в количестве 14 штук, дополненными двумя «иллюминаторами».

Из-за особенностей проектирования и строительства метро в 60-х годах XX века (маленький вестибюль и т. п.) станция испытывает сильнейшие перегрузки, что вызывает ограничения на вход-выход, давку и т. п.