Всичките 3 проекта на мавзолея са на архитекта Алексей Шчусев. Първоначално е построен от дърво във формата на куб само за 6 дни след смъртта на Владимир Ленин за неговото погребение. През пролетта на същата година е издигнат пак дървен мавзолей, като са пристроени трибуни. В сегашния си вид – от железобетон, с тухлени стени и облицовка от гранит, мрамор, лабрадор и порфир, е построен през 1929-1930 г.
Първите 2 саркофага за тялото на Ленин са по проект на архитекта Константин Мелников. По време на Великата отечествена война тялото е евакуирано в Тюмен от юли 1941 до април 1945 г., след което то е поместено в саркофаг по проект на А. Шчусев и скулптора Борис Яковлев.
През 1953 г. тук е поставено и тялото на Йосиф Сталин. На 30 октомври 1961 г. е постановено тялото на Сталин да бъде махнато от почетното му място в мавзолея на Ленин заради „сериозни нарушения на учението на Ленин“ и е погребано близо до стената на Кремъл с обикновен гранитен паметник.
От построяването му мавзолеят е използван като трибуна, на която се появявали ръководителите на Съветската държава и са наблюдавали тържества, шествия и паради на Червения площад. До октомври 1993 г. на входа на мавзолея е бил Пост №1 на почетния караул, сменящ се всеки час по камбанения сигнал на Кремълските куранти. (Постът е възстановен – но пред Гроба на неизвестния воин в Александровската градина, през декември 1997 г.)
