Закладка дворца и парка произошла в отсутствие хозяев. Наследник Павел с женой уехали еще в 1781 году под именем князей Северных в длительное путешествие по Европе. Карл Иванович Кюхельбекер, назначенный директором Павловска, стал посредником между заказчиками и архитектором. Это обстоятельство отразилось впоследствии на художественном облике дворца.
Работа по возведению дворца и разбивке парка шла очень быстро. Много рабочих различных профессий и квалификаций было доставлено из столицы. Уже в конце 1782 года Кюхельбекер в своем очередном письме Марии Федоровне имел возможность сообщить, что «Теперь здание возвышается на пять саженей от земли: фундамент глубок и широк для такой громады; погреба на сводах; сводов и арок много во всем строении, стены очень толсты, и количество до двух миллионов кирпичей, употребленных на главное здание, может дать понятие о всем строении. Флигеля окончены и в непродолжительном эремени будут покрыты».
Вчерне дворец был закончен в конце мая 1783 года. Спустя год после закладки дворца приступили к его внутренней отделке. Из Голландии были доставлены зеркала, а из Франции - фарфоровые изделия знаменитой Севрской мануфактуры. Они были подарены Людовиком XVI и Марией-Антуанетой «князю и княгине Северным».
Летом 1785 года строительство дворца по проекту архитектора Чарльза Камерона было завершено.
Композиция Павловского дворца имеет в своей основе центральный корпус в виде куба, перекрытого плоским куполом; подкупольный барабан окружен 64 колонками тосканского ордера. Нижний этаж представляет собою как бы цоколь всего здания, состоящий из сильных арок в рустованной стене. На этом цоколе покоятся два этажа, объединенные портиком коринфского ордера, перекрытого фронтоном.
Здесь Камерон применяет необычный способ расстановки колонн - сдваивание их по краям. Этим достигается облегченность объема и подчеркивается упор фронтона. Высота среднего, главного этажа дворца отмечена в фасадах лепным поребриком, на который опираются окна третьего этажа, вполовину меньшие окон среднего.
В противовес парковому фасаду, дворовый имеет равномерно распределенную декорацию. Вместо арок цокольного этажа - здесь неглубокие арочные окна и двери, а на четыре пары сдвоенных колонн опирается выступающий архитрав.
Такое решение фасада в сторону курдонера дало возможность логического перехода к боковым полукруглым галереям, которые, в свою очередь, заканчивались небольшими, в полтора этажа, служебными флигелями.
Вся композиция построена на антитезе между доминирующей центральной частью дворца и строгими колоннадами крыльев.
Камерон первый в русской архитектуре применяет в таком изобилии ниши для скульптур на фасаде. В цокольном этаже они фланкируют арочные проемы, разбивают гладь стен, крытых колоннад, ритмически расчленяя их и создавая единство архитектурного образа.
Композиция Павловского дворца - пример строгого распределения архитектурных масс; в сторону Славянки дворец стоит на холме, поэтому он прост и объем его компактен.
До нас дошел проект внутреннего расположения дворцовых помещений.
Круглый Итальянский зал с четырьмя глубокими нишами имеет четыре выхода в коридор, окружающий зал со всех сторон. Стены коридора разбиты прямоугольными и полукруглыми нишами.
По бокам центрального зала симметрично расположены все помещения главного этажа дворца. В сторону парка - большая гостиная и два восьмигранных кабинета. По дворовому фасаду - верхняя передняя, туалетные и кабинеты Павла и его жены. Вдоль боковых фасадов размещены гостиные и библиотека.
К 1783 году были выведены стены дворца, но внутренняя отделка затянулась до 1791 года. К этому времени Камерон постепенно отходил от непосредственного руководства строительством. Нежелание мастера итти на уступки в художественном убранстве дворца, интриги со стороны его помощника-декоратора, а затем архитектора - Винченцо Бренна, привели к тому, что Камерон оставил за собой только консультации, к которым Мария Федоровна прибегала через посредство Кюхельбекера. Но все же, как упоминалось, Камерон завершил возведение центральной части дворца, фасадов, галереи - крыльев со стороны парадного двора в высоту первого этажа и двух боковых служебных флигелей.
Помощниками Камерона по сооружению дворца были архитекторы Григорий Пильяиков и Шретер, по внутренней отделке - выдающиеся мастера Джон Мартене и Кавальери, и Висконти, выполнявший каменные работы. Декоративные работы выполняли Бренна, Скотти, Руфинч, Пинкетти, Рудольф. В числе русских мастеров были живописцы Данилов, Козлов, Михаил Марков, Иван Семенов; живописцы Канцелярий от строений - Федор Месников, Василий Гурьянов, Александр Трифонов; театральные живописцы - Петр Давыдов, Петр Гитов, Иван Клементьев, Никифор Ежов, Григорий Ефимов; резчик с фарфоровых заводов Илья Нестеров, формовщик Васильев.
Эти одаренные мастера, объединенные общностью художественного мышления под руководством Камерона, создали произведение необыкновенной красоты, включившее в себя все виды русского изобразительного искусства конца XVIII века. И здесь, в Павловске, мастера подчинили свое архитектурное произведение окружающей природе, а вместе с тем природу этих мест - своему художественному замыслу.
Разногласия, наметившиеся в начале 80-х годов между заказчиками и Камероном, становились все глубже и непримиримей. Все чаще, чтобы избежать досадных споров с глубоко принципиальным зодчим, прибегают к услугам его помощника Бренна. Уже в 1789 году ему поручают некоторые переделки во дворце. В 90-х годах Бренна окончательно сменяет Камерона. Он надстраивает отдельные части дворца, продолжая планировку парка и строительство ряда павильонов.
Нам трудно судить о работе Камерона над интерьером Павловского дворца. Сначала энергичное вмешательство Бренна, а затем пожар 1803 года и последующие перестройки без участия автора сильно изменили характер первоначальной архитектуры дворца. Судить о ней мы можем только по отдельным сохранившимся до нашествия фашистских варваров деталям и по аналогии с другими сооружениями Камерона. В результате перестройки, за исключением центра и нижних этажей галерей, сохранились только часть наружной стены и коридор в левом флигеле.
Во внутренней отделке дворца до Великой Отечественной войны были сохранены скульптура биллиардной в первом этаже, декор большой гостиной и частично вестибюль. Во втором этаже сохранилась лепная отделка уборной комнаты Павла и фриз на стене Греческого зала.
Кроме того, в ряде комнат уцелели камины и частично мебель, сделанная по рисункам Камерона.
Интерьер Камерона был необычайно прост и в своей простоте изящен. Все сделано из обыкновенных недорогих материалов, но с глубоким знанием свойств каждого из них. Отсюда - различная моделировка и рисунок, тонкие линии, сочетание растительного и геометрического орнамента в греческих и римских мотизах, но в своеобразной камероновой интерпретации.
Любимыми мотивами Камерона были медальон с лепным барельефом или фаянсовые вставки «Веджвуд».
Камерон часто применял широкий фриз с мифологическим рисунком, пилястры, стенную живопись, ниши с вазами и статуэтками, камины с барельефами. В Павловском дворце Камерон показал себя выдающимся мастером декоративного искусства.
Ко времени начала царствования Павла Большой дворец по описи 1790 года и описанию, составленному Марией Федоровной в 1795 году, имел в нижнем этаже 13 комнат, включая и парадные сени; в верхнем этаже половина Марии Федоровны состояла из шести комнат, а половина Павла - из пяти. Лестничная площадка, или по описи «верхние сени», разделяла обе половины дворца.
Смерть Екатерины II и приход к власти Павла изменили характер Павловской усадьбы. До этих событий имение наследника не претендовало на сугубую представительность. Сдержанные, проникнутые глубокой лирикой архитектурные формы Камерона были чужды Павлу. Своим идеям абсолютизма он искал выражения в пышных декорациях, насыщенных военными атрибутами и знаками императорской власти. Поэтому Бренна, мастер, воспитанный на пышных формах итальянского искусства, в то время еще полного отзвуками барокко, пришелся как нельзя более кстати. По его проектам в марте 1797 года начали пристраивать ко дворцу боковые полуциркульные флигели в два этажа. Тогда же выстроены Тронный зал, галереи и придворная церковь во имя Петра и Павла.
