На лицевой стороне медали в выпуклом круге диаметром 22 мм помещены обращённые влево погрудные изображения красноармейца и краснофлотца. Из-под выпуклого круга выступают концы двух орудийных стволов и якоря. В верхней части пояска, образованного краем медали и центральным выпуклым кругом, на щитке - пятиконечная звезда. По окружности на пояске надпись "ЗА ОБОРОНУ СЕВАСТОПОЛЯ". На оборотной стороне медали надпись "ЗА НАШУ СОВЕТСКУЮ РОДИНУ", над ней изображены серп и молот. Все надписи и изображения на медали выпуклые.

Медаль при помощи ушка и кольца соединяется с пятиугольной колодкой, обтянутой шёлковой муаровой лентой. Изначально лента была установлена синего цвета с продольной серебристой полосой посередине, и двумя красными полосками по краям. Указом от 19 июня 1943 года была установлена новая лента - оливкового цвета с продольной синей полоской посередине.

Стоит отметить, что уроженцы Руднянского района, участвовавшие в героической обороне Севастополя, также были награждены медалью "За оборону Севастополя". К сожалению, в фондах Руднянского исторического музея нет медалей "За оборону Севастополя", но есть удостоверение за участие в героической обороне Севастополя Панфилова Алексея Степановича.