Первый деревянный домик Петра I построили в Летнем саду в 1703 году. В 1710 году начали бить сваи под фундаменты существующего каменного дворца. Дворец строился, видимо, по проекту Д.Трезини и в 1712 году был готов вчерне. До 1714 году велись работы по его внутренней отделке. Барельефы-аллегории, прославляющие победы русского флота, украсили фасады дворца в 1714 году. С южной стороны дворца была сооружена небольшая прямоугольная в плане гавань, соединенная с Фонтанкой. После постройки грандиозного летнего дворца Елизаветы Петровны на берегу Мойки старый дворец был заброшен и ремонтировался редко. Благодаря этому внутренняя планировка и отделка дворца не претерпели значительных изменений. Частично сохранились облицовка стен изразцами и резным деревом, живописные плафоны, лепные детали, относящиеся ко времени постройки дворца. В первом этаже интерес представляет отделка вестибюля. Стены обшиты резными дубовыми панелями, расчлененными пилястрами ионического ордера. Главным украшением вестибюля является резной барельеф Минервы. Интересна и отделка кабинета Петра I, где сохранились изразцовая печь и изразцовая панель на стене. Внешний облик двухэтажного, прямоугольного в плане дворца с высокой кровлей и скромной отделкой фасадов типичен для Петербурга первых лет его существования. После революции дворец стал музеем быта и культуры петровского времени. Во дворце были проведены значительные реставрационные работы под руководством архитектора А.Э.Гессена.