Der Eingriff wird in der Regel in örtlicher Betäubung durchgeführt und dauert ca. eine Stunde. Zunächst wird eine Oberarmvene oder die Vene unterhalb des Schlüsselbeins durch einen kleinen Hautschnitt freigelegt oder durch eine Hohlnadel punktiert. Über diesen venösen Weg führt der Arzt eine flexible, isolierte Elektrode ein, schiebt sie unter Röntgenkontrolle bis in die Herzkammer vor und fixiert sie in entsprechender Position. In vielen Fällen wird für eine koordinierte Herzaktion eine weitere Elektrode in der rechten Vorkammer platziert. Entsprechend werden die Systeme Ein- oder Zweikammer-Systeme genannt. Das andere Ende der Elektrode wird an ein Analysegerät angeschlossen, um einzelne Parameter der Elektrodenposition zu messen. Anschließend werden die Elektroden fixiert und an das Schrittmachergerät angeschlossen. Unterhalb des Schlüsselbeines wird im Fettgewebe eine Tasche gebildet, in die das Gerät eingegeben und fixiert wird.

Im Gegensatz zum Herzschrittmacher wird die Tasche für den Defibrillator hinter dem Brustmuskel angelegt. Bei der Implantation eines Defibrillators werden absichtlich Rhythmusstörungen ausgelöst, um die Funktion des Systems zu überprüfen. Hierfür ist eine kurze Narkose erforderlich. Falls notwendig, werden weitere Elektroden ergänzt.

Die Wunde wird mit selbst auflösenden Nähten, die unter der Haut sitzen, verschlossen. Ein Druckverband wird angelegt, um eine Nachblutung zu vermeiden. Vor der Entlassung aus der Klinik wird das Gerätesystem nochmals überprüft und nach den jeweiligen Bedürfnissen programmiert.

Bei der Implantation eines Dreikammer-Schrittmachersystems wird eine dritte Elektrode über eine Herzvene auf der linken Seite des Herzen platziert.