Главным архитектором был назначен И.И. Шарлемань, но вскоре министр двора В.Ф. Адлерберг добился отстранения архитектора от работы над дворцом. Михаил Николаевич лично поручил достраивать дворец Г.Э. Боссе, который существенно изменил архитектуру здания и усложнил ее. Строительство Михайловского дворца заняло 4 года - с 1858 по 1862 годы. Главным архитектором был назначен И.И. Шарлемань, но вскоре министр двора В.Ф. Адлерберг добился отстранения архитектора от работы над дворцом. Михаил Николаевич лично поручил достраивать дворец Г.Э. Боссе, который существенно изменил архитектуру здания и усложнил ее. Дворец был построен на верхней террасе (на вершине берега древнего моря). Здание состоит из двух корпусов, которые соединены крытыми галереями и переходами. Помещение дворца было разделено на несколько функциональных частей: парадную, деловую и семейную. Во внешней и внутренней отделке интерьеров присутствует большое количество разнообразных деталей: настоящий и искусственный камень, чугунное литье, терракота, лепка, мозаика. Главный вход во дворец был украшен скульптурами двух львов, которые встречали гостей во многих знатных домах России. Михаил Николаевич очень любил свою супругу Ольгу Федоровну, и некоторые интерьеры дворца были сделаны специально для нее. Одним из таким помещений был рукодельный кабинет - это был эркер, в котором было достаточно света для занятия рукоделием. Под окнами рукодельного кабинета был устроен фонтан.
Северный фасад дворца обращен к Финскому заливу и Нижнему парку. Рядом с дворцом обустроена искусственная горка со смотровой площадкой, сделана терраса с фонтанами. Усадебный парк выполнен в английском стиле. На его территории были вырыты пруды, насыпаны земляные горки, построены беседки, установлены различные скульптуры. Во время Великой Отечественной Войны немцы сожгли дворец и уничтожили многие здания на территории усадьбы. В 1959 году в Гофмейстерском корпусе был устроен детский дом. В 1968 году началось восстановление “Михайловки” для базы отдыха Кировского завода. Перед реставраторами стояла сложная задача - отреставрировать постройки на территории усадьбы и приспособить их для отдыха. В наши дни дача разрушена, а на территории дворцово-паркового ансамбля находится кампус ВШМ СПбГУ. Строительство новых корпусов разрешили с обязательным условием - реставрация памятников архитектуры.