Дворец, действительно, был великолепен. Для его сооружения разыскание мраморов и агатов велось на Урале и в других местах России. Из каменоломен Карелии и Эстляндии привозили мрамор; «дикий камень», как тогда называли гранит, поступал из Финляндии; из Италии доставлялся белый и цветной мрамор, с островов Греческого архипелага — белый мрамор высшего качества для скульптурных работ. Над обработкой камня ежедневно трудились 100 человек.
Мастеров нанимали не только в Санкт-Петербурге «на торгах», но и привозили со всех концов огромной Российской империи. На строительстве Мраморного дворца, которое продолжалось 15 лет (с1768 по 1883 год), трудились скульптурных дел мастер И. Кинхер и резных дел мастер Вассали, их талантливые ученики, а также тысячи безвестных крепостных, творивших в камне, дереве и бронзе чудеса небывалые.
Как уже указывалось выше, А. Ринальди при возведении Мраморного дворца ничем не ограничивали. В полное его распоряжение представили мрамор, гранит, бронзу и редкие породы дерева. Однако талантливый зодчий не увлекся внешним блеском: глубокий и тонкий художник, он добивался выразительности не пышностью отделки, а верно найденными пропорциями, хорошо прорисованными деталями и качественным исполнением художественного замысла.
Мраморный дворец прост по своей архитектурной форме, он совсех сторон ограничен плоскими фасадами, но на них лежит печать сдержанной и благородной простоты. Вся сила, вся выразительность именно в этих плоских фасадах, облицованных гранитом и мрамором. Здесь не округлые колонны, связанные со стеной, а всего лишь слабо выступающие из поверхности стены гладкие пилястры. Они охватывают два верхних этажа дворца, поэтому нижний этаж играет роль своего рода пьедестала.
Главный фасад Мраморного дворца обращен к Красному каналуи к Летнему саду. Между его ризалитами (выступами) находился парадный двор — курдонер. Первоначально он отделялся от набережной канала монументальной декоративной стенкой, в центре которой располагались металлические ворота, украшенные бронзовыми золочеными розетками. Сама стенка была облицована розовым выборгским гранитом-рапакиви, такой же гранит покрывал и нижний этаж дворца.
Антонио Ринальди использовал природный камень так, чтобы его цвет и фактура гармонировали с архитектурными формами дворца. Кроме того, он стремился и «к гармоничному слиянию облика здания с северной природой — сероватой гладью невских вод и с неясными красками бледного неба». Так, например, стены второго и третьего этажей верхней части дворца облицованы серым сердобольским гранитом; из него же сделаны архитрав, верхний карниз и наличники окон первого этажа.
А. Ринальди очень тонко чувствовал красоту природного камняи его связь с окружающим ландшафтом, он глубоко проникся природой материала, в котором воплощал свой художественный замысел. При оформлении Мраморного дворца граниты и мраморы стали не просто декоративной облицовкой, но еще и составным элементом каменной кладки стен, толщина которых достигала 1,5–2 метров.
Два верхних этажа Мраморного дворца объединены большим коринфским ордером, равным 12,5 метра при общей высоте всего здания в 22 метра. Ордер диктует принципы композиционного решения фасадов дворца и их основные пропорции, поэтому-то колонны (выступающие из толщи стен) и членящие фасады дворца пилястры придала им классическую строгость.
Общее решение фасадов Мраморного дворца сдержанно, а цельность и масштабность ему придают композиционный строй и архитектурная пластика. Но не меньшую роль играет в этом и тонкое колористическое украшение, неразрывно с ними связанное. Нежная цветовая гамма блеклых серых, розовых, белых и голубых тонов придает дворцу особое очарование.
Парадные апартаменты Мраморного дворца занимали часть второго этажа и располагались там анфиладами вдоль главного и боковых фасадов. Самым красивым из всех внутренних помещений дворца является Мраморный зал, замыкавший собой анфиладу парадных залов и жилых покоев, выходивших на Неву. Сейчас это двусветный зал, но при А. Ринальди он был односветным, а в третьем этаже над залом располагалась квартира.
Стены Мраморного зала на высоту нижнего яруса облицованы разноцветным природным камнем, отделаны золоченой бронзой и украшены беломраморными рельефными панно. Во второй ярус был введен искусственный мрамор.
Каменное убранство Мраморного зала поражает не только своим многоцветьем, нарядностью и убранством, но прежде всего мастерством исполнения, совершенством обработки камня, вкусом, красотой и соразмерностью в его подборе и расположении. Самые дорогие и яркие камни использовались для выделения главных деталей интерьера (пилястр, окон и дверей), а также являлись рамами для скульптурных барельефов. Однородно окрашенные в нейтральный серый цвет камни выступали в качестве фона.