Павильон Трёх граций в Собственном саду стал последней постройкой выполненной по проекту архитектора Чарльза Камерона в Павловском парке, он был построен в 1800—1801 годы. После сооружения павильона, в 1803 году, в центре его установили мраморную скульптуру «Трех граций». Это был подарок великой княгини Марии Федоровне на день её рождения, 14 октября 1802 года, от старшего сына — императора Александра I. Создал скульптурную группу Паоло Трискорни.
Павильон, завершающий перспективу центральной аллеи Собственного садика, был возведён архитектором Павлом Шретером по чертежам Чарлза Камерона в 1800—1801 годы.
Архитектор спроектировал павильон в виде античного портика, опоясанного шестнадцатью колоннами ионического ордера, которые поддерживают легкий кессонированный свод. Во фронтонах павильона находятся барельефы, выполненные по рисункам известного скульптура И. П. Прокофьева. Они изображают Аполлона с лирой - со стороны Собственного садика и богиню мудрости Минерву с эмблемами силы и славы — со стороны городской улицы. Плафон павильона украшен розетками из листьев аканта, выполненными в высоком рельефе.
Скульптура Паоло Трискорни «Три грации», установленная в центре павильона в 1803 году и давшая ему название, изображает покровительниц прекрасного и возвышенного: Ефросина (радость), Аглая (блеск) и Талия (счастье). Женские фигуры поддерживают вазу, стоящую на высокой колонне, а её пьедестал украшает высеченное изображение аллегории любви и дружбы.
Во время Великой Отечественной войны все скульптуры сняли и закопали в землю, таким образом они были сохранены. В 1956-1957 годы павильон был отреставрирован под руководством архитектора С. Поповой-Гунич.