Кинотеатр "Иллюзион" был открыт в 1966 году на месте бывшего кинотеатра "Знамя" специально для демонстрации фильмов Госфильмофонда.
Он находится на Котельнической набережной, в одной из знаменитых сталинских высоток. В 2004 году кинотеатр реконструировали, количество мест в зале уменьшилось до 217. После пожара в 2011 году "Иллюзион" был закрыт на ремонт и открылся в 2014 году.
Традиционно в кинотеатре "Иллюзион" проводятся ретроспективные показы, фестивали современных зарубежных фильмов, кинолектории, тематические вечера, встречи с известными российскими кинематографистами и кинопоказы фильмов Госфильмофонда России.