Некоторые ключевые роли, которые сыграл Кирилл Полухин в театре и кино:

В театре Полухин выступал на сцене Большого драматического театра имени Товстоногова, но в основном играет в антрепризных спектаклях. 4

В кино актёр в основном создаёт образы брутальных мужчин, бизнесменов, полицейских и криминальных авторитетов. 4 Некоторые ключевые роли Полухина:

• Григорий Котовский в фильме «Жизнь и приключения Мишки Япончика» (2011); 45
• Игорь Свистунов в сериале «Чужой район» (2011–2014); 1
• Максим Тихомиров в сериале «Шеф» (2011–2017); 1
• оперативник, старший лейтенант Николай Бурлаков в фильме «Майор» (2013); 1
• Анатолий Матюгин, начальник пожарной охраны города в фильме «Дурак» (2014); 1
• Степан Завьялов, бандит в фильме «Ленинград 46» (2014); 1
• «Седой», детектив в сериале «Метод» (2015–2020); 1
• Зураб Александрович Очигава («Кащей») в сериале «Лихач» (2019); 1
• маршал Василевский в сериале «Диверсант. Идеальный штурм» (2022); 15
• Степан Иванович Дергачёв, отец хоккеиста Захара Дергачёва, майор полиции в сериале «Молодёжка. Новая смена» (2024). 1