
Станция открыта 6 ноября 1960 г. в составе первого пускового участка. Конструкция станции трехсводчатая пилонная глубокого заложения. В силу сложных геологических условий и большой глубины, центральный зал станции пройден не полностью и имеет длину всего 21 метр (станции подобной конструкции часто называют "лондонского" или "английского" типа). Для перехода из центрального зала в боковые раскрыто всего по два прохода между пилонами; по центру станции имеется также дополнительный проход между боковыми залами. Часть места под гипотетическую часть центрального зала частично занимают служебные помещения. Впоследствии было выявлено, что в силу такой конструкции в боковых залах станции в час пик создаются сильные встречные потоки людей, однако планов по расширению центрального зала пока нет. "Арсенальная" - единственная станция подобного типа в метрополитенах бывшего СССР, подобную конструкцию раннее имели также станции "Лубянка", "Чистые пруды" и "Павелецкая"-радиальная Московского метрополитена, однако, они впоследствии были реконструированы и стали "обычными" станциями.
"Арсенальная" является самой глубокой станцией метро в бывшем Союзе и официально в мире, глубина её составляет 105,5 метров (на втором месте, также, киевская "Печерская" (89,6 м.), третье и четвёртое место делят между собой киевская "Шулявская" и петербургская "Адмиралтейская" (84,5 м.), далее идут киевские "Золотые ворота", "Дорогожичи" и недостроенная "Львовская брама" (глубина станций варьируется от 76 до 80 м.), на восьмом месте петербургский "Комендантский проспект" (75 м.), далее московский "Парк Победы" (74 м) и так далее). В связи с этим, на станции были сооружены два наклонных эскалаторных хода соединённых промежуточным залом, поскольку в то время (да и сейчас) предприятия страны не изготовляли эскалаторов такой большой длины.