Projekt Projekt koncepcyjny centralnego odcinka II linii warszawskiego metra, w tym stacji, został opracowany we wrześniu 2008. Projektantem generalnym jest Andrzej Chołdzyński, z którym współpracowali inni architekci. Autorem opracowania graficznego jest Wojciech Fangor, natomiast projekt branż technicznych opracował Metroprojekt. W projekcie tym stacja otrzymała oznaczenie S13.
28 października 2009 wykonawcą stacji, będącej elementem centralnego odcinka II linii metra, zostało konsorcjum AGP Metro Polska. Dla budowy stacji wybrano metodę odkrywkową tzw. podstropową. Termin realizacji inwestycji określono wtedy na październik 2013. 24 listopada 2009 wykonawca powierzył biuru projektowemu ILF Consulting Engineers Polska realizację projektu budowlanego i wykonawczego stacji.
1 lutego 2010 stacji nadano robocze oznaczenie C15 i nazwę Dworzec Wileński.
Budowa 8 lutego 2010 ustalono, że na stacji swą pracę dwukrotnie zakończy tarcza TBM3, która najpierw wydrąży biegnący pod Wisłą tunel południowy od stacji C13 Powiśle, a następnie zostanie zdemontowana, przeniesiona na teren stacji początkowej i wykona tunel północny na tej samej trasie. W lutym trwały również prace nad organizacją ruchu w rejonie pl.