Aivan ensimmäinen samalle paikalle pystytetty hautakammio oli yksinkertainen puinen väliaikaissuoja, jota alettiin rakentaa jo Leninin kuolemaa seuranneena päivänä. Toinen mausoleumi vielä samana vuonna (1924) rakennettiin sekin puusta, ja se seisoi pystyssä viisi vuotta.

Vuonna 1929 alkoivat nykypäivään asti säilyneen kivisen muistomerkin rakennustyöt. Nykyinen mausoleumirakennus valmistui vuonna 1930 ja se on tehty teräsbetonista ja tiilestä, sekä päällystetty kiillotetulla marmorilla, labradoriitilla, porfyyrillä ja graniitilla. Julkisivu on 24 m leveä ja rakennuksen korkeus on 12 m.

Leninin ruumis lepää mausoleumissa palsamoituna nähtävillä lasikantisessa sarkofagissa, jonka suunnitteli alun perin Konstantin Melnikov, mutta 1973 kuvanveistäjä Nikolai Tomskille annettiin tehtäväksi suunnitella uusi luodinkestävä arkku. Toisen maailmansodan aikana 1941–1945 Leninin muumio joutui evakkoon Tjumeniin, kun Saksan armeijan joukot uhkasivat Moskovaa.

Josif Stalinin kuoltua vuonna 1953 hänenkin ruumiinsa laskettiin lepoon mausoleumiin Leninin rinnalle. Nikita Hruštšovin valtakaudella Stalinin jäännökset siirrettiin NKP:n XXII:n puoluekokouksen päätöksellä[1] 31. lokakuuta 1961[2] Kremlin muurin viereen muiden vähäpätöisempien vallankumoushahmojen joukkoon, mistä alkoi Konstantin Tšernenkoon asti jatkunut käytäntö haudata pääsihteerit samaan kalmistoon.

Vuonna 1993 Venäjän presidentti Boris Jeltsin sulki mausoleumin, mutta se avattiin uudelleen. Leninin uudelleenhautauksesta maan poveen vaimonsa tai äitinsä viereen on keskusteltu ajoittain[3], mutta silti muistomerkki on yhä avoinna vierailijoille. Vuoden 1991 jälkeen mausoleumin taloutta ei enää ole rahoitettu valtion varoista, vaan toiminta perustuu lahjoituksiin ja keräysvaroihin.