С 2023 года на основании разрешения КГИОП и согласованной проектной документации в здании вокзала ведутся работы по сохранению.
В мае 2023 года решением Арбитражного суда города Москвы удовлетворены исковые требования КГИОП об обязании ОАО «РЖД» в течение 36 месяцев со дня вступления решения суда в законную силу выполнить реставрацию здания вокзала в соответствии с согласованной проектной документацией.
Проектом, согласованным КГИОП в 2021 году, предусмотрено восстановление функции здания вокзала с реставрацией фасадов и интерьеров и приспособлением здания для современного использования.
В том числе будут отреставрированы фундаменты здания из валунных камней, заменены три нижних венца наружных стен и стропильная система кровли, а также восстановлена обшивка наружных стен профилированной вагонкой с раскладкой в соответствии с рисунком обшивки здания 1910-х годов. Пять козырьков над входами в здание будут восстановлены по сохранившемуся историческому аналогу козырька на северном фасаде. Предусмотрены работы по раскрытию оконных проёмов, замена оконных заполнений на деревянные с сохранением исторической расстекловки и профиля калевок, реставрация и восстановление дверных заполнений и сохранившегося деревянного тамбура главного входа, реставрация кессонированных потолков, стеновых панелей и профилированного пояса. Печь в зале ожидания будет отреставрирована с восстановлением утрат (дверец топочной) по имеющимся иконографическим материалам (каталог печи завода «АБО»).
Уже выполнены работы по реставрации фундаментов и несущих стен здания.
В мае 2025 года КГИОП по заявлению ООО «ПСК «Содружество» выдал очередное разрешение на продолжение работ по реставрации здания Сестрорецкого вокзала и приспособление для современного использования.
В соответствии с решением суда работы по реставрации вокзала должны быть завершены в 2026 году.
Здание вокзала построено в 1898 году. Вокзал имел чёткое функциональное зонирование, не был типовым и имел оригинальную планировку, соответствующую железнодорожной инфраструктуре. Первый этаж занимали билетные кассы, зал ожидания и буфет. На втором этаже, куда вела крутая деревянная лестница, располагались помещения гостиницы, в том числе и для отдыха поездных бригад. Пассажиры имели возможность, войдя с привокзальной площади, пройти к кассам и выйти с другой стороны вокзала на платформу. Со стороны южного фасада к вокзалу также подходили пути.
На этаже находился пост жандармерии, комнаты телефонистки и начальника станции. Со стороны западного фасада были сосредоточены жилые квартиры служителей. Центральный зал обогревался двумя печами, поставленными у продольных стен. На втором этаже располагались жилые помещения.
Фасады были бревенчатыми, без обшивки, и первые 10 лет существования здание простояло в таком виде и было зафиксировано на фотографиях и открытках того времени.
В 1910 году Сестрорецкая-Приморская железная дорога перешла в казённое управление.
В 1910-1917-х годах вокзал был реконструирован. Фасады были зашиты вагонкой с имитацией фахверка.
После реконструкции здание вокзала стало похожим на другие станции казённых железных дорог.
Планировка здания немного изменялась: центральный пассажирский зал ожидания был разделён перегородкой.
Вероятно, в это время в зале ожидания была установлена угловая печь финского завода Або, сохранившаяся до настоящего времени. Облицовка печи выполнена из керамической плитки, покрытой белой глазурью. Верхняя часть печи украшена кружевным цветочным орнаментом.
Здание не пострадало во время Великой Отечественной войны, не оказалось в числе сгоревших или разобранных на дрова.
В 2004 году был произведен ремонт здания, обшивка фасадов была заменена, ее рисунок был упрощён. Элементы, имитирующие фахверк, были выкрашены в коричневый цвет.
Во время работ 2004 года были закрыты оконные проёмы на западном фасаде (включая мезонин), проёмы первого этажа на южном фасаде, два оконных проёма в уровне первого этажа на восточном фасаде.
В 2018 году в здании случился пожар, в результате которого на втором этаже в северо-западной части здания значительно пострадала внутренняя отделка одного помещения, повреждены балки перекрытия. В результате тушения пожара выбиты стекла оконных заполнений второго этажа и мезонина, часть мезонина выгорела.