Dans l'histoire et l'architecture du palais se reflètent les tendances architecturales de chacune des époques auxquelles le palais a survécu et les préférences personnelles des dirigeants russes de l'époque. Le début de la construction du palais débuta en 1717 sous la direction de l'architecte allemand Johann Friedrich Braunstein en tant que résidence d'été de l'impératrice Catherine Ire. Son inauguration eut lien en août 1724, durant laquelle 13 canons tirèrent chacun 3 salves. L'empereur assista à l'inauguration.

Selon le premier projet, le palais était un petit bâtiment de deux étages de style hollandais, typique de l’architecture russe du début du XVIIIe siècle. En 1743, l'impératrice Élisabeth Ire, qui venait juste de monter sur le trône, chargea les architectes russes Mikhaïl Zemtsov et Andreï Kvassov d'agrandir et d'équiper le palais. C'est sous l'impératrice Élisabeth Ire que le palais acquit son apparence et son style actuel. En mai 1752, elle chargea l'architecte Rastrelli de reconstruire le palais, car elle le considérait trop vieux et trop petit. Après le démantèlement, de grands travaux de restructuration et de construction furent menés pendant quatre ans et un palais moderne, construit dans le style baroque russe, vit le jour. Plus de 100 kilogrammes d'or furent utilisés pour les finitions sophistiquées de la nouvelle façade et pour les nombreuses statues sur le toit. En face de la façade majestueuse, un parc à la française fut aménagé. Le 30 juillet 1756, le nouveau palais, long de 325 mètres, fut inauguré en présence de la Cour et de diplomates.

Traditionnellement, le palais est également associé au nom de la Grande Catherine II, bien que l'impératrice elle-même préférait le style sobre de l'ancien palais à celui exubérant et baroque du nouveau. Selon la volonté de feue l'impératrice Élisabeth, la première chose que Catherine a ordonnée fut de dorer les statues du parc. Après que certaines d’entre elles furent restaurées et après avoir pris connaissance du coût de ces travaux, Catherine ordonna leur suspension. Dans ses Mémoires, elle a réprimandé son prédécesseur pour le gaspillage. Durant tout son règne, Catherine II a reconstruit le palais et le parc à son goût, les rendant plus confortables et plus modestes.