«Иллюзион» открылся весной 1966 года в самом центре столицы — в высотке на Котельнической набережной. Он сразу стал центром притяжения всех кинолюбителей, а в конце шестидесятых – начале семидесятых одним из важнейших культурных центров города.
В августе 2018 «Иллюзион» вновь заработал после небольшого перерыва на косметический ремонт. В результате проведенных работ была изменена основная палитра цветов в интерьере кинотеатра, открылась историческая арка на фасаде высотки, а также была воссоздана вывеска по подобию оригинальной. Небольшие изменения коснулись и кинозала кинотеатра, рассчитанного на 217 посадочных мест.
