Станция открыта 18 декабря 1981 года в составе участка "Площадь Независимости" — "Олимпийская". Названа по одноимённой площади.

Выход к одноимённой площади, улицам Льва Толстого и Большой Васильковскоей. Наземный вестибюль отсутствует, выход осуществляется через подземный переход под площадью Льва Толстого. Также со станции осуществляется пересадка на станцию "Дворец Спорта" Сырецко-Печерской линии.

Пассажиропоток — 28,2 тыс. человек в сутки (2009 год).

"Площадь Льва Толстого" — пилонная трёхсводчатая станция глубокого заложения (глубина — 55 метров).

Образ станции, посвящённый творчеству великого писателя Льва Толстого, сделан сдержанно, но выразительно, с максимальным использованием подземного пространства. Вместо подчёркивания отдельных элементов акцент был сделан на пластичности всей конструкции и на эмоциональном впечатлении от отделочных материалов. Облицовка белым мрамором пилонов повторяет линию конструкции, которую подчёркивает и замкнутая лента из анодированного под бронзу алюминия. Пол составлен из красного гранита. Бра и светильники, стилизованные под подсвечники, создают атмосферу первого бала Наташи Ростовой. Мало кто знает, но торцевая часть, закрытая решёткой, подсвечивалась красным светом.