Станция открыта 4 ноября 1982 г. в составе участка «Петроградская» — «Удельная». Наименование своё получила, как и одноимённая железнодорожная станция, из-за расположения в историческом районе Удельная.
Павильон выполнен по проекту архитектора В. Н. Выдрина и располагается в сквере между Елецкой и Енотаевской улицами, вблизи одноимённой железнодорожной станции. В 2016 г. освещение в вестибюле заменено на светодиодное, люстра оригинальной конструкции демонтирована.
Прежде вдоль Енотаевской, Елецкой улиц и Удельного проспекта были сплошные ниши на уровне 1-го этажа - этакие галереи. Через них осуществлялись вход и выход. Но «подземная» дирекция посчитала, что нужно «монетизировать воздух». Теперь там газетные и цветочные стекляшки вместе с салонами связи. Ну ещё и социальная функция есть - дополнительные кассы по продаже жетонов и проездных билетов, которые, впрочем, работают далеко не каждый день.
«Удельная» — односводчатая станция глубокого заложения (глубина ≈ 64 м). Подземный зал сооружён по проекту архитекторов А. С. Гецкина, В. Г. Хильченко и В. Н. Выдрина. Главный инженер проекта — Г. П. Конончук (ЛМГТ).
Торцевую стену подземного зала украшает барельеф В. И. Ленина, под которым помещён текст:
«В начале августа 1917 года В. И. Ленин, скрываясь от преследования Временного буржуазного правительства, нелегально уехал на паровозе № 293 с железнодорожной станции Удельная в Финляндию. В начале октября 1917 года возвратился в Петроград для руководства подготовкой вооружённого восстания».
В 2000 г. освещение станции было заменено с ртутных ламп на натриевые, а в 2016 году — на светодиодные.
Наклонный ход, содержащий четыре эскалатора, расположен в южном торце станции.
С 1 июня 2024 г. станция была закрыта на капитальный ремонт. Открыта вновь 25 апреля 2025 г. На «Удельной» заменили фасадную облицовку, напольное покрытие. На участках стен использовали плитку зелёного цвета для воссоздания исторического облика. Внутри станции заменили плиты, перекрытия и инженерные системы, перепланировали служебные помещения и провели гидроизоляционные работы.
26 апреля 2025 г.