Дворец был возведен в 1853—1861 годах для великого князя Николая Николаевича (Старшего), третьего сына императора Николая I, архитектором А. И. Штакеншнейдером и его помощниками Августом Ланге и Карлом Циглером. При дворце имелась церковь, освящённая во имя иконы «Всех скорбящих Радость», с подклетом наподобие пещеры Гроба Господня. После смерти владельца в 1894 году дворец был продан в казну, после чего здесь разместился Женский институт им. великой княжны Ксении Александровны. После революции здание дворца было передано в распоряжение профсоюзов и получило название «Дворец Труда».
Николаевский дворец для великого князя Николая Николаевича, сына Николая I, был заложен 21 мая 1853 года на бывшей Благовещенской площади (ныне площадь Труда). Его строительство велось по проекту архитектора А. И. Штакеншнейдера.
14 декабря 1861 года Николаевский дворец был освящен. После чего великокняжеская чета - Николай Николаевич и его супруга княгиня Александра Петровна - переехала сюда из Зимнего дворца.
24 октября 1863 года была освящена дворцовая церковь в имя иконы Божией Матери «Всех скорбящих Радости», расписанная немецким профессором живописи Людвигом Тирш (им также были созданы и иконы для иконостаса). Домовой храм по решению великого князя Николай Николаевича был сделан по подобию ростовской Спасской церкви в митрополичьих покоях, с высокой солеёй.
Солея́ — возвышение пола перед алтарной преградой или иконостасом. Кроме того, сам алтарь находится на возвышении, и таким образом солея служит как бы продолжением алтаря.
В 1873-1874 годах, по проекту архитектора Ф. С. Харламова в церкви был устроен нижний придел, решенный в виде копии пещеры Гроба Господня.
Во 2-й половине 1880-х годов были перестроены и отделаны комнаты детей великого князя Николай Николаевич. В 1894 году дворец был продан в казну. В Николаевском дворец было решено разместить Женский институт имени великой княгини Ксении Александровны, в который принимали дворянских девочек-полусирот, потерявших одного из родителей. Приспособлением дворца под нужды учебного заведения занимались архитекторы И. А. Стефаниц и Р. А. Гедике.
С приходом советской власти, в 1917 году, институт был закрыт, а здание Николаевского дворца было передано петроградскому Совету профсоюзов и стало именоваться Дворцом Труда. Здесь разместились Областной совет и ряд отраслевых профсоюзов, а также Высшая школа профдвижения, что повлекло за собой перестройку интерьеров. В дворце также была размещена типография, в которой издавались журнал «Вестник профессиональных союзов» и газета «Труд».
В 1923 году Благовещенская площадь была переименована в площадь Труда.
В годы блокады Ленинграда в Николаевском дворце располагался госпиталь. В это время, в результате обстрелов, зданию были нанесены серьезные повреждения. После войны, в конце 40-х – начале 50-х годов здание Николаевского дворца было отреставрировано.
В 1999 в дворцовой церкви были возобновлены богослужения и начаты работы по её реставрации.
В настоящее время в здании Николаевского дворца продолжают размещаться профсоюзные организации, а часть помещений, некоторые из которых сохранили свою первоначальную отделку, сдаются в аренду.
Николаевский дворец представляет собой массивное 3-этажное здание расположено в глубине сквера, огражденного чугунной решеткой сложного рисунка.
Фасады дворца с подчеркнутыми горизонтальными членениями воспроизводят приемы стиля итальянского Возрождения[1]. Они украшены тремя поэтажными ярусами пилястр, скульптурными вставками и лепниной.
Особый интерес представляют интерьеры Николаевского дворца сохранившие первоначальную отделку, это: парадный вестибюль и 2-маршевая лестница с колоннадами, а также несколько парадных интерьеров, в том числе двухсветный зал заседаний.
13 марта 1919 года в зале заседаний Николаевского дворца с докладом на первом съезде сельскохозяйственных рабочих Петроградской губернии выступал В. И. Ленин.
В ансамбль Николаевского дворца входят манеж и служебные корпуса, расположенные с восточной стороны. Служебные постройки своими скромными фасадами, как бы противопоставлены монументальному и богато украшенному зданию дворца.