Наземный павильон построен по проекту коллектива архитекторов в составе А. С. Гецкина, В. П. Шуваловой, В. Г. Хильченко и инженеров-конструкторов С. П. Щукина, Е. А. Эрганова, И. X. Целолихиной.

Валерий Григорьевич Хильченко принимал участие в проектировании 15 станций Петербургского метрополитена. Именно он заменил А. С. Гецкина на посту начальника архитектурно-строительного отдела «Ленметропроекта». Хильченко также участвовал в создании станций «Площадь Тукая» и «Аметьево» Казанского метрополитена, «Площадь им. В. И. Ленина» Новосибирского метрополитена.

Авторам «Выборгской» удалось достичь лучшего взаимодействия внутреннего пространства с окружающей средой через большие остекленные плоскости. Внутри и снаружи павильон облицован сааремским доломитом и частично травертином. Вестибюль перекрыт пространственными конструкциями из связанных друг с другом металлических объемных элементов в виде многогранников, так называемыми структурами. В вершине каждого из пирамидальных кессонов – люминесцентный светильник.

Основная изюминка в вестибюле «Выборгской» – зимний сад декоративных растений над наклонным ходом. Для их роста и развития есть все необходимые условия – здесь много света и пространства, а работники станции в свободное время с удовольствием ухаживают за растениями. Традиция устанавливать цветы в кадках и ухаживать за ними возникла сразу же после открытия станции в 1975 г.

С 7 февраля по 25 декабря 2015 г. станция «Выборгская» закрывалась на капитальный ремонт эскалаторов и наклонного хода с заменой гидроизоляции. Одновременно проводилась реконструкция вестибюля. Фасад, облицованный известняком, отчистили. Заменили облицовку стен, вместо известняка-ракушечника в кассовом зале теперь полоцкий мрамор, привезенный с Урала. Он удобнее в эксплуатации и не впитывает грязь. На полу вместо плитки уложили гранит. Гофрированный потолок теперь набран не из алюминия, а из композитного материала.

Появились пандусы и более широкие двери для маломобильных групп населения. Оборудовано современное помещение пункта транспортной безопасности, модернизирована система видеонаблюдения, отремонтирована система громкоговорящего оповещения, поставлены новые турникеты. После капитального ремонта убраны светильники с эскалаторов, теперь наклонный ход освещен двумя световыми линиями вдоль свода, это сделано из соображений борьбы с вандализмом.

На время капитального ремонта станции растения зимнего сада перевезли на другие объекты метрополитена. Работники станции очень хотели сохранить статус «Выборгской» как самой зеленой. Помогли петербуржцы, собранные ими растения теперь украшают обновленный зимний сад. Вице-губернатор Петербурга Игорь Албин подарил дерево в горшке. Свой цветок, украшенный логотипом, привезла в дар редакция газеты «Metro», регулярно рассказывающая своим читателям о новостях Петербургского метрополитена. Вестибюль в настоящее время украшают более 50 комнатных растений. Желающих сделать подарок станции оказалось намного больше, но, к сожалению, разместить все цветы в саду не было возможности, не хватило места.