После войны Федор Федорович Олейник становится главным архитектором восстановления Большого Павловского дворца. Десять лет работает в Павловске, возрождая дворец, просиживая ночами над чертежами, проектами. С утра до вечера, невзирая на опасности и неразорвавшиеся мины, он собирает вокруг разрушенного дворца все, что осталось от каминов, мебели, штукатурки. При составлении проекта восстановления дворца используются сохраненные в его семье за время войны все зарисовки и обмеры архитектурных конструкций.
Помимо Павловска, архитектор находит время для работы над проектом станции метро «Балтийская», участвует в восстановлении Константиновского дворца в Стрельне. Однажды к отцу на работу приехал 15-летний сын. Подражая отцу, мальчик собирал остатки дворца и подорвался на мине. Отец очень тяжело переживал гибель сына.
В ноябре 1955 г. на открытии станции «Балтийская» присутствовал только А. И. Кубасов, двое из этой талантливой группы Бенуа и Олейник не дожили до этого счастливого момента.
Создателям станции удалось оформление подземного зала, в котором ощущается морской простор суровой Балтики. Основная тема решается преимущественно средствами архитектуры, здесь нет скульптур, минимум декоративных деталей.
Опоры сводов с двух сторон центральной галереи декорированы тяжелыми дорическими каннелированными полуколоннами. Архитекторы-проектировщики использовали для отделки колонн один из красивейших мраморов Уфалейского месторождения голубовато-серый камень с темными и светлыми полосами, который своим цветом и рисунком напоминает свинцовые воды Балтийского моря. Уфалейское (Нижне-Шелеинское) месторождение расположено в 78 км к юго-востоку от уральского города Верхний Уфалей и славится своими мраморами от светло-серого до темно-серого с полосчатым распределением пигмента, богатых полутонами и плавными переходами часто волнистого характера.
Замечателен ребристый свод потолка, окаймленный двумя зигзагообразными голубыми лентами и напоминающий вздувшийся парус. Серый, отлично подобранный по рисунку мрамор раскрывает замысел станции, а побелка и подсветка снизу делают свод легким и воздушным.
Путевые стены облицованы прохорово-баландинским мрамором с уральского карьера в Челябинской области, около станции «Баландино». Месторождение известно еще с XIX в., но добыча мраморных глыб здесь началась в конце 1926 г. Выходы мрамора тянутся мощной полосой по обоим берегам реки Миасс. Прохоровский участок расположен на правом берегу, а Баландинский на левом. В настоящее время запасы мрамора исчерпаны и карьер заброшен.
Цоколь путевых стен облицован черным мрамором «каркадино», добываемого на Среднем Урале на Каркадинском руднике близ города Верхний Уфалей.
На путевых стенах имеются четыре двери кабельных шкафов, решенных в духе общей морской тематики станции. Двери выполнены в виде декоративных решеток из анодированного алюминия. В центре композиция из якоря и лаврового венка с четырехлистником. По периметру орнамент типа «меандр», по углам розетки с растительным рельефом.
Стены нижней натяжной камеры, соединяющей центральный зал станции с наклонным ходом, оформлены армянским мрамором «Хорвираб», черным с белыми и желтыми кальцитовыми прожилками. В этой же части на стенах имеются две большие решетки, декорированные в центре композицией из якоря и лаврового венка с четырехлистником, а также шесть вентиляционных решеток круглой формы, ажурных, с орнаментом из остролистников. Еще четыре подобные решетки находятся в противоположном конце зала, у торцевой стены.
Пол выложен из полированного темно-серого и светло-серого гранита. В 20072008 гг. асфальтовое покрытие на платформах заменили на каменную плитку. Освещение центрального зала закарнизное; боковые залы освещаются круглыми люстрами, напоминающими иллюминаторы.
Оформление подземного зала могло быть иным, на плафоне предполагался орнамент, изображающий наиболее знаменательные события из истории России, связанные с Балтийским морем и Балтийским флотом. Голубая, золотая и красная майолика рисунка на плафоне соответствовала основным расцветкам военно-морского флага СССР. Боковые нефы хотели отделать глазурованными плитками в форме чешуи. Но от этого пришлось отказаться, как и от лепки на парусах свода. В газетах сообщалось, что строительство станции «обошлось государству почти на полмиллиона рублей дешевле, чем предполагалось по смете».
Торцевую стену центрального подземного зала украшает мозаичное панно «1917 год» прямоугольной формы с полукруглым завершением, выполненное по эскизу художников Г. И. и И. Г. Рублевых.
В центре композиции группа из четырех человек, стоящая на пьедестале: комиссар в кожаной тужурке левой рукой сжимает знамя, а правой показывает куда-то в сторону особняка Румянцева на Английской набережной, у его ног пулемет. Слева от комиссара два матроса, справа солдат с ружьем. За ними солдаты, идущие строем по набережной в сторону Зимнего дворца. На заднем плане силуэт крейсера «Аврора» с дымящими трубами и включенным прожектором. Справа Николаевский мост, за которым угадывается здание Академии художеств. По сторонам от пьедестала надпись «1917 год». В левом нижнем углу подпись: «выполнено Ленинградским высшим художественно-промышленным училищем им. В. И. Мухиной».