Великокняжеский дворец был возведен в 1857-1862 годах для великого князя Михаила Николаевича - сына императора Николая I. Причиной постройки нового дворца, стала женитьба Михаила Николаевича на баденской принцессе Цецилии Августе, которая состоялась 18 августа 1857 года. Так как в Петербурге уже был дворец названный Михайловским, новый дворец назвали Ново-Михайловским. Архитектором дворца был Андрей Иванович Штакеншнейдер, дворец считается третьей крупной великокняжеской резиденцией, возведённой по его проекту.
Здание дворца заметно выделяется в городской застройке своими габаритами и нарядной отделкой фасадов. Оно решено в стиле, определяемом как ранняя эклектика, что выражается в многочисленных стилистических отсылках к разным эпохам. Некоторые описания дворца, указывают на сочетание двух основных стилей: ренессанса и рококо, в других указывается на то, что фасад имитирует стиль барокко середины 18 века[1].
Главный фасад здания, выходящий на Дворцовую набережную, украшают декоративные терракотовые скульптуры выполненные скульптором Д.И. Иенсеном, портик и колонны из каррарского мрамора.
Многие интерьеры дворца, отличающиеся роскошной отделкой, сохранились до наших дней. Одним из самых интересных интерьеров является Белый зал.
В настоящее время во дворце располагается несколько учреждений Российской академии наук.
1. Архитектурный путеводитель по Ленинграду. А.А. Боровков и др. Москва: Стройиздат, 1971. — С. 101.