В 1819 г. было найдено место для строительства дворца для великого князя Михаила Павловича (младшего сына императора Павла I). В том же году по утвержденному Александром I проекту архитектора Росси и под его руководством началось строительство, которое было завершено в 1825 г.
Главный корпус дворца состоит из двух этажей – цокольного и бельэтажа, с двумя ризалитами на главном фасаде, выходящем на площадь Искусств. В центре – выступающий восьмиколонный портик с фронтоном, по бокам до ризалитов на уровне бельэтажа по шесть трехчетвертных колонн того же, что и на портике, коринфского ордера.
Садовый (северный) фасад имеет аттик, оформленный 12 колоннами и скульптурной группой по центральной оси. Этот фасад симметрично оформлен двумя шестиколонными портиками.
Цокольный этаж предназначался для разных служб и частью для покоев и кабинетов владельцев.
В бельэтаже находились парадные помещения (залы для приемов, столовые, музыкальные, гостиные), а также личные покои и спальни хозяев дворца.
В течение 50 лет дворец принадлежал великокняжеской чете и ее наследникам. В 1895 г. он был выкуплен у них казной и в том же году Николай II подписал указ о создании в Михайловском дворце Музея русского искусства в память о своем отце – императоре Александре III.
Реконструкцию и переустройство дворца проводил архитектор В. Ф. Свиньин, рекомендованный Академией художеств. Приспосабливая здание под нужды музея, Свиньин использовал его первоначальный план: анфиладный принцип, наиболее приемлемый для функционирования музея, группируя службы и фонды вокруг световых двориков.
Впоследствии, в первой половине XX в., в связи с расширением фондов музея, устройством приемлемого влажностно-температурного режима в анфиладах выставочных залов и увеличением потока посетителей гардероб и входная группа музея были переведены в подвальный этаж, откуда устроены две лестницы, ведущие на цокольный этаж.