بقعه امامزاده سید ولی در مرکز شهر تهران، بازار پانزده خرداد واقع شده است. این بقعه در کنار بقعه‌ی امامزاده زید قرار گرفته و از نوادگان امام محمد تقی(ع) معرفی شده است. در بنای بقعه هیچ گونه نوشته و کتیبه‌ی تاریخی وجود ندارد. بنای بقعه به شکل مربع و اضلاع آن به اندازه‌ی سه و نیم متر است و شاه نشین‌هایی به عمق دو و نیم متر بر وسعت حرم از چهار جانب می‌افزاید. ضریح فلزی با کتیبه‌های قرآنی و اشعاری از محتشم به خط نستعلیق ساخته و بر روی مرقد نصب شده است. ضریح قبلی این امامزاده متعلق به زمان قاجار و از جنس چوب بود اما ضریح جدید فلزی است. به تازگی این امامزاده مورد مرمت و بازسازی قرار گرفته و در جوار آن خوابگاهی سه طبقه برای طلاب علوم دینی ساخته شده است. در شمال و غرب بقعه مسجدی از دوره‌ی فتحعلی شاه قاجار به یادگار مانده است.