Theo kế hoạch, các hạng mục sẽ được cải tạo, nâng cấp bao gồm: Lát toàn bộ vỉa hè xung quanh, mở rộng, nâng cấp đường dạo dưới trên cơ sở kè hiện trạng bằng đá tự nhiên nhám bề mặt; thay thế hệ thống lan can quanh hồ đã xuống cấp, hư hỏng.
Trồng mới, thay thế một số cây xanh bóng mát bị sâu mục, nghiêng ngả, gãy đổ, không thuộc chủng loại cây đô thị; bố trí hệ thống cây thảm, cây bụi trang trí xen kẽ hệ thống ghế ngồi, đường dạo ven hồ. Thay thế hệ thống chiếu sáng hiện trạng trên hè và lắp đặt bổ sung hệ thống chiếu sáng cho đường dạo dưới.
Các điểm nhấn cảnh quan như sân khấu và khán đài ngoài trời sẽ được bổ sung, đua ra phía hồ tại vị trí phố Hoàng Cầu và phố Mai Anh Tuấn mà không làm thay đổi diện tích và dung tích mặt hồ.
Toàn cảnh hồ Đống Đa dự kiến sau cải tạo.
Để bổ sung tiện nghi đô thị, tiện ích cho người dân sử dụng, dự án bố trí các trang thiết bị tiện ích như ghế ngồi nghỉ chất liệu đá tự nhiên nguyên khối xẻ theo thiết kế; khu vui chơi trẻ em tại phố Đặng Tiến Đông gần Trường Mầm non Hoa Sen và 4 điểm tập trung đặt các thiết bị vui chơi trẻ em. Nhà vệ sinh lưu động được bố trí tại 3 điểm nhấn tập trung đông người và gần điểm xuống cốt đường dạo dưới ven hồ.
Tại lễ khởi công, Phó Chủ tịch UBND quận Đống Đa Nguyễn Thanh Tùng cho biết, ngày 31/10/2023, HĐND quận Đống Đa phê duyệt chủ trương đầu tư, giao cho Ban QLDA đầu tư xây dựng quận làm chủ đầu tư. Đến ngày 29/3/2024, UBND quận Đống Đa thực hiện phê duyệt dự án với tổng mức đầu tư hơn 297 tỷ đồng. Đơn vị trúng thầu thi công là Tổng CTCP Xuất nhập khẩu và xây dựng Việt Nam (Vinaconex). Thời gian thực hiện hợp đồng là 415 ngày kể từ ngày bàn giao mặt bằng.
Để thực hiện thành công dự án theo kế hoạch đề ra, ông Nguyễn Thanh Tùng cho biết, quận đã chỉ đạo chủ đầu tư, nhà thầu thi công, nhà thầu tư vấn giám sát, các phòng ban chuyên môn của quận triển khai dự án đúng tiến độ, chất lượng kỹ thuật được phê duyệt để sớm hoàn thành đưa công trình vào khai thác, sử dụng có hiệu quả. Các hạng mục, công trình sẽ đạt các tiêu chuẩn về kỹ thuật, an toàn theo quy định, đảm bảo công năng sử dụng và mang tính thẩm mỹ cao.