«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.

Репертуар кинотеатра составляют как архивные фильмы; редкие и уникальные находки из коллекции Госфильмофонда России и любимая поколениями классика, так и современное авторское и фестивальное кино на языке оригинала. «Иллюзион» — не традиционный коммерческий кинозал, а место, куда можно прийти посмотреть уникальные, редкие картины, шедевры мирового и отечественного кино, насладиться оригинальными архивными программами и послушать выступления деятелей искусства. После сеанса всегда можно обсудить увиденное в кафе кинотеатра под звуки живого рояля.

Архивные сеансы до 17:00 в будние дни можно посетить бесплатно, по предварительной регистрации, а цена билета на вечерний сеанс составляет 150 – 200 рублей. На прокатные картины цена билета не превышает 350 рублей. В ночь с пятницы на субботу и с субботы на воскресенье для тех, кому не хватило времени посмотреть долгожданную ленту на неделе, в «Иллюзионе» показывают по три прокатные новинки подряд по единому билету за 600 рублей.