У 1797-1800 роках за наказом імператора Павла I споруджується замок, названий Михайлівським - на честь архангела Михайла. Хтось називає його покровителем дому Романових, хтось - покровителем поліції. Прийнявши титул Великого Магістра Мальтійського ордена, Павло велів називати традиційні палаци замками. Що і закріпилося в назві резиденції імператора. Авторство будівлі належить архітектору В.І. Баженову за участю В. тлінні. Втім, перші начерки замку зробив ще сам Павло, планую побудувати цю резиденцію в Гатчині. Це дуже цікавий пам'ятник архітектури. По-перше, Михайлівський - єдиний замок у стилі романтичного класицизму в Петербурзі і Росії взагалі. По-друге, має він мають неповторну особливість - чотири абсолютно різних фасаду. Головний фасад замку орієнтований на південь. На рубежі XVIII-XIX століть тут існувала площа - місце улюблених Павлом парадів і розлучень варт. З таким призначенням площі добре поєднувалася строгість оформлення південного фасаду замку. Прямокутна арка в'їзду в замок обрамлена величезними, що примикають до стіни обелісками темного каменю. Вони проходять через всі три поверхи будівлі і прикрашені військовою зброєю. Інше враження справляє північний фасад замку, звернений до зеленого масиву Літнього саду. Задум архітектора надав йому деяку інтимність. На Садову вулицю звернений церковний фасад замку, а на схід, до берега Фонтанки, орієнтований «Столовий фасад».
Вибір місця для замку було невипадковим. Раніше на цьому місці стояв дерев'яний Літній палац Єлизавети Петрівни, де Павло Петрович з'явився на світло. «Для постійного государева проживання будувати з поспешаніем новий неприступний палац-замок. Стояти йому на місці застарілого Літнього дому »- писав імператор. Будівництво Михайлівського замку йшло ударними темпами. 6000 робочих день і ніч, при світлі смолоскипів зводили нову імператорську резиденцію. Павло так поспішав влаштуватися в новому житлі, що переїхав в Михайлівський замок ще до закінчення просушування будівлі і завершення оздоблювальних робіт.
Сучасників дивував незвичний для того часу цегельний колір Михайлівського замку. Легенда свідчить, що будучи галантним лицарем (але не вірним чоловіком) Павло I пофарбував замок в колір рукавички своєї фаворитки княжни Анни Гагаріної.
Перед головним входом в Михайлівський замок в 1800 році був встановлений пам'ятник Петру I роботи скульптора Б.К. Растреллі. Набагато пізніше, в 2003 році, у внутрішньому дворі Михайлівського замку були запроваджені і пам'ятник Павлу I (скульптор В. Е. Горевий, архітектор В.І. Наливайко). Потаємні ходи всередині замку, що оточували його земляні вали та рови з підйомними мостами здавалися Павлу надійним захистом від назревавших палацових змов. Але лише близько сорока днів довелося Павлу прожити в новій резиденції. Тут же в ніч на 11 березня 1801 він, як годиться, був задушений своїми наближеними. Після вбивства Павла вся імператорська сім'я виїхала з замку, ніхто після з найяснішого роду в цьому страшному місці не з'являвся. Замок втратив значення парадній резиденції, перейшов у відання Міністерства Імператорського двору і поступово прийшов в запустіння.
Незабаром в замку розмістилося Військово-інженерне училище, і з 1823 року став називатися «Інженерним». У 1830-х роках тут навчалися майбутні письменники Ф.М. Достоєвський, Д.В. Григорович, пізніше - видатний російський електротехнік, винахідник дугового лампи М.М. Яблочков. Тут навчалися фізіолог І.М. Сєченов, композитор, Ц.А. Кюї. Тут же здобув освіту видатний радянський фортифікатор, загиблий в гітлерівському концтаборі, Герой Радянського Союзу генерал Д.М. Карбишев.
Зараз в палаці розташовується філія Російського музею . Після реставрації в залах замку відкриті постійні експозиції - "Античні сюжети в російській мистецтві", "Епоха Ренесансу в творчості російських художників", "Історія замку і його мешканців" і "Відкритий фонд скульптури". До 300-річного ювілею міста були реконструйовані і відкриті збереглися під землею фрагменти Воскресенського каналу і трипролітних моста - частина інженерно-фортифікаційних споруд, що оточували замок.
У сучасній інформаційній зоні на екранах п'яти сенсорних комп'ютерів в інтерактивному режимі відвідувачі можуть самостійно здійснити комп'ютерну екскурсію по залах Російського музею і отримати повну інформацію про історію палаців, що входять в музейний комплекс, про його колекціях і тимчасових виставках. Тут же демонструються комп'ютерні фільми "Архітектурний портрет імператора Павла I" і фільм про реставрацію і відновлення архітектурного вигляду Михайлівського замку.
Михайлівський замок місце містичне. Широко відомі чутки про те, що по ночах по будівлі досі бродить неспокійний привид імператора Павла I, а з його покоїв іноді доносяться приглушені крики, пам'ять про вбивство імператора.
Історія замку тісно пов'язана із загадковою цифрою «47». Саме стільки букв містить напис на фронтоні Михайлівського замку: «Дому Твоєму належить святість Господнього в довготу днів». Але і сам Павло Петрович прожив на світі 47 років! Легенда свідчить, що щоночі, 11 березня в день вбивства, у вікні спальні Павла з'являється тінь в білому. Довго стоїть вона біля вікна і чекає поки під ним пройдуть 47 перехожих. Тільки після цього дух імператора видаляється до сну.
Загальний Столовий зал виполненпо проектом архітектора Вінченцо тлінні. У його оформленні використані 2 люстри на п'ятдесят свічок за малюнками Дж. Кварнегі, які спочатку призначалися для Зимового палацу, а також два каміна з сибірського порфіру. Колись розділеному на три самостійних приміщення (класи Інженерного училища) залу в ході реставраційних робіт 2002-2003 років була повернута первісна планування.
Тронна імператриці Марії Федорівни була виконана за проектом Вінченцо тлінні в 1799-1801 роки. У центрі стелі перебував розписного плафон «Суд Паріса», виконаний художником Я. Меттенлейтером. Його сюжет в алегоричній формі прославляв красу імператриці. Реставрація Тронній Марії Федорівни була також проведена зовсім недавно, в 2002-2003 роки.
У Михайлівському замку було п'ять тронних залів: два належали імператору Павлу, один - імператриці Марії Федорівни, великому князю і спадкоємцю Олександру Павловичу та його братові Костянтину.
Георгіївський зал служив кордегардії для кавалерів Мальтійського ордена. Він неодноразово перебудовувався протягом двох століть і, в результаті, первісний вигляд був загублений. У 1953-1954 роках був частково реконструйований його первісний вигляд і відтворені елементи історичного оздоблення.
Мармурова галерея служила местомторжественних зборів кавалерів Мальтійського Ордену.