Мост представляет собой колоннаду на гранитном основании, по обеим сторонам которой расположены лестницы. Он был создан по модели архитектора В. И. Неелова (1722-1782), образцом для моста послужил проект моста А. Палладио, отсюда его второе название - Палладиев. Сооружен (собран) он был в Царском Селе, в 1772-1774 годах, из гранитных и мраморных деталей, вытесанных на Екатеринбургской гранильной фабрике. Мост также именуют Сибирская Мраморная галерея.
Расположен Палладиев мост в Пейзажной части Екатерининского парка, он замыкает с запада самую глубокую перспективу Большого пруда и служит видовой площадкой для его обозрения. Сам мост стоит над узкой протокой, соединяющей Большой пруд с системой Верхних прудов (пруды были созданы архитектором В. И. Нееловым в 1769–1770 годах).
В пруды вода поступает от Виттоловского пруда близ Орловских ворот по ручью, мимо Башни-руины, чугунных Готических ворот и Сахарной горки, а также по каналу от Рамповой аллеи через Красный (Турецкий) мост-каскад.
Раньше на прудах жили лебеди, для которых были специально созданы семь островков (именуемых Лебяжьими островами), на которых выстроены домики, разрисованные по рисункам А. Ринальди.
Считается, что прототипом для модели Мраморного моста, выполненной придворным архитектором Василием Ивановичем Нееловым, послужили мосты в английских парках - Уильтоне, Стоу, Бате, созданные на основе известного проекта великого итальянского архитектора эпохи позднего Возрождения Андреа Палладио (1508 — 1580). Неелов был в Англии в 1771 году, и можно предположить, видел мост в имении лорда Пемброка в Вильтоне.
Название «Сибирский», мост получил, так как был изготовлен на Екатеринбургской гранильной фабрике из горноошитского мрамора. Руководил работами по созданию элементов моста на фабрике (по модели Неелова) мастер В. Тортори, он же вёл сборку моста в Царском Селе.
Фундамент Мраморного моста был сделан в 1773 годом, в 1774 году мост собрали из готовых деталей в Царском Селе. Работы были выполнены мастером В. Тортори и его помощниками И. Ивановым, И. Григорьевым, П. Петровским и Ф. Шахуриным. На создание моста Кабинетом было выделено 7861 р. 67,5 коп.
Некоторые источники называют мост лучшим архитектурным произведением В. И. Неелова и одним из главных украшений Екатерининского парка. Мост Неелова отличается от английских мостиков не только материалами, но и более строгой, четкой композицией, не имеющей лишних деталей, которая в сочетании с использованием сибирского мрамора дарит ему легкость.
Мост за свою историю пережил несколько реставрация, первая крупная реставрация прошла в 1953 году, после Великой Отечественной войны (в то время восстановительно-реставрационные работы велись на всей территории парка). Следующая реставрация проводилась в 1990 году, но после этого мост продолжительное время оставался огороженным, и тем не менее, некоторые его элементы подверглись вандализму со стороны посетителей парка.
В 2015 году была начата его комплексная реставрация.
Мраморный мост представляет собой колоннаду на гранитном основании, по обеим сторонам которой расположены лестницы. По сторонам большой и пологой центральной арки расположены малые полуциркульные арки.
Верхняя часть моста это два квадратных в плане павильона, поставленные над арочными пролетами. Павильоны связаны друг с другом ионической колоннадой. Промежутки между их пьедесталами оформлены балюстрадами из фигурных балясин. Колонны, тумбы, капители и балясины выточены из полированного светло-серого (голубовато-серого) горноошитского мрамора.
Панели для облицовки устоев моста выполнены из серовато-розового гранита. Покрытие моста выложено серыми и белыми мраморными плитами, а ступени лестниц белым мрамором.