Под землей, по всему периметру площади, устроен замкнутый восьмиугольный коридор шириной в 6 м, стены которого облицованы светло-коричневой керамической плиткой и розовым мрамором. С западной стороны коридор образует аванзал шириной 15 м, в котором находится вход в метро и размещаются встроенные торговые киоски для торговли журналами, книгами, газетами, цветами, аптечными товарами.

Строительство станции на сравнительно небольшой Заневской площади, в густонаселенном районе с интенсивным движением транспорта создало большие сложности метростроевцам. Пришлось направить в обход трамвайные, троллейбусные, автобусные маршруты и заняться перекладкой многочисленных инженерных коммуникаций.

Строительство подземного вестибюля и эскалаторного тоннеля велось в замороженной зоне. Но, несмотря на это, при сооружении наклонного хода произошла авария, в тоннель прорвался плывун, на ликвидацию последствий стихии понадобилось более полугода. Впрочем, ситуацией умело воспользовались кинематографисты, режиссер Дмитрий Светозаров снял на станции «Новочеркасская» отдельные эпизоды фильма «Прорыв», рассказывающего о крупной аварии, произошедшей при строительстве переходного тоннеля к вымышленной станции «Петровская» Ленинградского метрополитена.

Вестибюль в комплексе с подземными пешеходными переходами выполнен по проекту архитекторов института «Ленметрогипротранс» В. Г. Хильченко, В. Г. Чехмана (Сокольского), инженеров-конструкторов Т. Б. Михальковой и А. В. Тройниковой.

Из аванзала лестничный спуск ведет в собственно вестибюль – эскалаторный зал, к которому с двух сторон примыкают кассы и служебно-технические помещения. В отделке стен использован в основном мрамор красных цветов. Рядом с эскалаторами установлены оригинальные светильники из выгнутой меди, вершины которых срезаны под острым углом и имеют очертания пятиконечной звезды.

В пространстве над эскалаторами помещен подсвеченный витраж из цветного стекла, имеющий название «Побеждающая революция». Глядя на него, вспоминаешь слова стихотворения Сергея Михалкова: «Бежит матрос, бежит солдат, стреляют на ходу».

Авторы композиции – ленинградские художники В. Г. Лека – нов и В. П. Гусаров. Они – выпускники Ленинградского высшего художественно-промышленного училища им. В. И. Мухиной, ученики профессора Глеба Александровича Савинова. И хотя художники работают вместе, в творчестве они разные: Леканов тяготеет к монументальности, Гусаров – к декоративности с ее изысканностью, тонкостью. Помимо витражей для «Новочеркасской», они совместно создали мозаики для кардиологического санатория в Кисловодске, росписи на мраморе «Архитекторы Петербурга» в Институте повышения квалификации строительных специалистов, мозаики на тему «Дружба России и Болгарии» для культурного центра в городе Дмитровград на Волге, мозаики для детского оздоровительного центра «Орленок».