Спроектированный архитекторами Григорием Захаровым и Зинаидой Чернышёвой памятник выполнен скульптором Александром Щербаковым. Монументальная композиция расположена на небольшом одернованном искусственном холме с обходной овальной площадкой, к которой ведут три гранитные пандусные лестницы. Памятник представляет собой сорокаметровый трапециевидный обелиск, облицованный светло-серым тёсаным гранитом. На его вершине расположена двухметровая пятиконечная золотая звезда — увеличенная копия одноимённой военной награды. На фасаде монумента, обращённом к западу — откуда пришли немецкие войска, помещён текст указа Президиума Верховного Совета СССР от 8 мая 1965 года о присвоении Москве звания «Город-герой», выполненный из накладных позолоченных бронзовых букв. Над ними в барельефе изображён бронзовый орден Ленина с позолотой. Обелиск окружают пятиметровые скульптуры солдата, рабочего и работницы, выполненные из гранита. Каждая из них установлена на отдельном постаменте.