Будівля Московського вокзалу було побудовано для потреб залізниці, що з'єднала Санкт-Петербург і Москву, в 1847-1851 роках. Ця магістраль стала другою в Росії після гілки між столицею і Царським Селом. Залізниця будувалася вісім років. Нова траса стала першою двухпутной залізницею в Росії, стала на той час найбільшим інженерною спорудою в світі.
Для кінцевої станції в Петербурзі була обрана околиця міста - перехрестя Невського проспекту і Ліговському каналу . Спочатку станцію назвали Миколаївським вокзалом, так само як і саму залізницю - Миколаївській. Такі назви вони отримали по імені імператора Миколи I, під час правління якого велося їх будівництво.
Московський вокзал побудований за проектом архітектора К. А. Тона за участю К. А. Желязевіча. Фасад будівлі виконано в стилі ренесанс. У його зовнішності архітектор використовував мотиви ратушею західноєвропейських міст. Башта з годинником вказує напрямок головного входу.
Саме після появи Московського вокзалу з перехрестя Невського проспекту і Ліговському каналу з'явилася Знам'янська площа (нині площа Повстання ). Точно таке ж будівля була побудована в Москві, на протилежному кінці нового залізничної колії (Ленінградський вокзал).
В основному Миколаївський вокзал був зведений до 1851 році, але деякі роботи виробляли ще протягом наступного. Пішоходи і екіпажі проїжджали на територію станції через ворота, що розташовувалися праворуч від торцевого корпуса. З боку шляхів знаходилися товсті цегляні стіни з воротами для проїзду поїздів під намет.
Для пасажирів спочатку на Миколаївському (Московському) вокзалі зручностей передбачено не було, тоді як для царя їх влаштували предостатньо. Біля царських апартаментів завжди чергували жандарми. Всім пасажиром при вході на вокзал ставилося в обов'язок знімати головні убори.
Рух по дорозі відкривалося частинами, у міру її будівництва. Так, на ділянці Санкт-Петербург - Колпіно поїзди почали ходити вже в 1847 році. Спочатку планувалося пустити по новому шляху першим царський поїзд. Але потім було прийнято рішення випробувати трасу шляхом перекидання по ній кількох складів з військами. Протягом трьох днів в Москву були перевезені два ескадрону лейб-гвардії Кавалергардського і Кінного полків, два батальйони лейб-гвардії Семенівського та Преображенського полків і дивізіон гвардійської артилерії.
18 серпня 1851 в 4 ранку з Миколаївського (Московського) вокзалу столиці до Москви вирушив імператорського потяга. Складався він з дев'яти вагонів, їхав до Москви 19 годин. Микола I дуже боявся переїзду через залізничні мости, і переходив їх пішки, слідуючи за поїздом. Для забезпечення безпеки руху вздовж усього шляху було розставлено кілька десятків тисяч солдатів.
Перший же поїзд для простих пасажирів був відправлений лише 1 листопада 1851 року. Проїзд на ньому на той час був дуже дорогим, що не найзаможніші пасажири розміщувалися в товарних вагонах, а іноді і на відкритих платформах. Той, хто бажає відправитися в Москву повинен був подати в поліцію особливе прохання і свій паспорт. Після перевірки особи пасажиру видавали квиток, а паспорт видавали тільки після закінчення поїздки. Про відкриття Миколаївської залізниці писала газета "Санкт-Петербургские ведомости":
"1-е листопада залишиться днем назавжди пам'ятним для Росії: в цей день відбувалося ... відкриття для публіки залізниці, що з'єднує дві наші столиці - голову і серце Росії ...
Велика площа перед будівлею подорожнього двору залізниці була заздалегідь покрита натовпами цікавого народу. О 10 годині, т. Е. За годину до відправлення поїзда, в залах подорожнього двору зібралося численне товариство і відправляються в дорогу мандрівники. Вся ця юрба за участю ходила по великих залах, милуючись пишнотою і зручністю приміщення, спритністю і люб'язністю службовців при дорозі "[Цит. За: 1, с. 61].
Першим начальником Миколаївського (Московського) вокзалу став Микола Ілліч Миклухо-Маклай - батько знаменитого мандрівника. Його квартира знаходилася в самій будівлі вокзалу. Крім того тут розташовувалися контори службовців Московського вокзалу, управління залізниці, житлові квартири службовців.
Пасажиропотік поступово зростав. Зал для пасажирів перестав з ним справлятися, деякі мандрівники були змушені чекати відправлення у дворі. Були відсутні спеціальні приміщення для багажу, його видавали прямо на платформі. У 1869-1879 роках проводилася реконструкція Миколаївського (Московського) вокзалу. Був прибудований двоповерховий флігель для прийому багажу, праве крило будівлі з'єднали з царськими покоями. З'явилися спеціальні приміщення для пасажирів 1-го і 2-го класів. У 1877 році цегляну стіну з боку шляхів замінили на легку засклену арку.
З боку Ліговському проспекті в 1898 році було побудовано цегляну будівлю відділення Миколаївської залізниці, перед яким за радянських часів утворилася площа зі стоянкою для таксі.
З'являлися нові технічні пристрої вимагали нових приміщень, стару будівлю до початку ХХ століття не могло їх забезпечити. У 1912 році був оголошений конкурс на проект нової будівлі Миколаївського (Московського) вокзалу. Серед беруть участь в конкурсі були В. А. Щуко , І. А. Фомін , Ф. І. Лидваль . Складність рішення полягала в тому, що новий вокзал міг бути розширений тільки в сторону шляхів, Знам'янська площа на той час уже була сформована. Схвалення отримав проект В. А. Щуко.
Будівельні роботи очолив інженер А. Богородицький. Вони почалися з зведення корпусу прибуття, який повинен був стати лівим крилом нового вокзалу. З початком першої світової війни будівництво було перервано, стара будівля уникнуло знесення.
Наказом наркома шляхів сполучення Ф. Е. Дзержинського Миколаївська залізниця була перейменована в Жовтневу в 1923 році, то ж назву отримав і вокзал. На початку 1930-х років станція стала іменуватися Московським вокзалом. У червні 1931 роки від Московського вокзалу відправився перший радянський фірмовий поїзд - "Червона стріла".
Московський вокзал припиняв свою роботу під час Великої вітчизняної війни. Звідси відправлялися ешелони з евакуйованими людьми, обладнанням заводів, експонатами музеїв. Після взяття Мді німцями 29 серпня 1941 року сполучення між Ленінградом і Москвою перервалося. Влітку 1942 року з Московського вокзалу продовжилася евакуація ленінградців. Потяги по сполучної гілці відвозили їх до Ладозького озера. Головна магістраль була звільнена в січні 1943 року, з 10 листопада вона продовжила свою роботу. 20 березня 1944 роки звідси знову вирушила "Червона стріла" [2, с. 64].
Так і не перебудоване Вокзальний будівля експлуатувати ставало все складніше. До кінця 1930-х років воно ще не мало центрального опалення, обігріваються дровами і вугіллям. У 1949-1951 роках пройшла реконструкція його цокольного поверху, за рахунок чого корисна площа Московського вокзалу збільшилася на 2 000 кв. м. Головний вестибюль прикрасив ліпний фриз із зазначенням дати відкриття залізниці і її столітнього ювілею. На стелі розмістилося панно на революційні теми, створене випускниками Вищого художньо-промислового училища ім. В. І. Мухіної. Дерев'яні колони у вестибюлі замінили бетонними, облицьованими сірим мармуром. Цим же матеріалом тоді покрили стіни вестибюля.
В кінці 1950-х років до правого крила Московського вокзалу з боку Ліговському проспекті був прибудований новий флігель з другим вестибюлем станції метро "Площа Повстання". Авторам його проекту стали архітектори інституту Ленметропроект А. С. Гецкін і В. П. Шувалова.
Залізниця між Ленінградом і Москвою була електрифікована до 1962 року. 15 грудня від Московського вокзалу відправився перший ведений електровозом поїзд ( "Червона стріла"). Одночасно з електрифікацією руху в приміщенні вокзалу були зроблені підземні переходи з виходом в місто і на станцію метро "Площа Повстання".
Наступні поліпшення будівлі Московського вокзалу приурочили до 50-річчя Жовтневої революції. У 1967 році був відкритий новий світловий (операційний) зал, що збільшило площу вокзалу ще на 2 700 квадратних метрів. Його торцеву стіну обробили червоним туфом, на ній завдали текст рішення II з'їзду Рад про перейменування Петрограда в Ленінград, прийнятого 26 січня 1924 року:
"...Задовольнити прохання
Петроградської Ради робітничих, селянських
і червоноармійських депутатів,
підтриману резолюціями робітників
всіх фабрик і заводів Петрограда,
про перейменування міста Петрограді
в ЛЕНИНГРАД
Нехай відтепер цей найбільший центр
пролетарської революції
назавжди буде пов'язаний з ім'ям
найбільшого з вождів пролетаріату -
Володимира Ілліча
УЛЬЯНОВА-ЛЕНІНА "
Всередині залу був встановлений пам'ятник В. І. Леніну роботи скульптора Л. А. Меса. Пам'ятник являв собою бюст висотою один метр, поставлений на постамент з чорного полірованого лабрадора висотою 4,5 метра.
Майданчик між перонами та світловим залом була перекрита алюмінієвим навісом в 1976 році. Вага цієї конструкції склав 250 тонн, площа - 1200 кв. м. Роботи з її встановлення проводилися без обмеження руху поїздів.
Бюст Леніна в залі прибуття в 1993 році змінив бюст Петра I. На торцевій стіні замість тексту про перейменування розмістили велику напис "Санкт-Петербург" і герб міста. До недавнього часу фасад Московського вокзалу мав зелений окрас, в 2005 році відновити попередній рожевий колір.
