На протяжении 10 лет Гатчинский парк оставался таким, какимего задумал А. Ринальди, а сам дворец не подвергался изменениям втечение 15 лет.
К началу 1790-х годов архитектор В. Бренна почти закончил отделку парадных залов дворца в Павловске, что и позволило привлечь его к работам в Гатчинском парке. Три года работы В. Бренна в Гатчине ограничивались преимущественно только парком, так как средств, скупо отпускаемых императрицей, на все не хватало. Но к 1796 году открытые колоннады Гатчинского дворца, возведенные А. Ринальди, стали постепенно разрушаться «от верхнего неумеренного груза, как-то от лежащего на них карниза с парапетом и потолков с крышкою, а притом часто от мокроты и морозов». Как стало видно из последующего экспертного заключения, это был инженерный просчет А. Ринальди, который не учел к тому же и местных климатических условий.
Спасение разрушающегося Гатчинского дворца было поручено архитектору В. Бренну, который дополнил и частично перестроил его. Зодчий предложил заложить открытые лоджии черницким камнем, превратив их в застекленные галереи, что не только обеспечивало достаточную прочность конструкции верхнего этажа, но и защищало своды нижнего от сырости. Новые закрытые галереи решено было украсить живописью.
В мае 1976 года деньги, необходимые для переделки Гатчинского дворца, были отпущены, а со вступлением Павла I на российский престол работы начались с еще большим размахом. В ноябре 1796 года император издал указ: «Собственную нашу мызу Гатчину переименовать городом», — и с этого времени начинается новый этап в истории Гатчинского дворца. Павел I хотел превратить бывший орловский дворец в императорскую резиденцию с богато отделанными парадными интерьерами, и разработка нового проекта дворца была поручена В. Бренну.
Отдельные части главного дворцового корпуса В. Бренна решил перепланировать, чтобы убрать ненужные помещения, а одноэтажные Кухонное и Конюшенное каре не только перепланировать заново, но также надстроить на два этажа. Зеленый луг перед дворцом был превращен в плац для учений и парадов, позднее его обнесли бастионной стеной с амбразурами для пушек и окружили рвами с подъемными мостами.
Архитектору приходилось одновременно проектировать и строить, причем сроки на то и другое давались минимальные. Чтобы привести в порядок все помещения дворца, продумав и обеспечив необходимое внутреннее убранство, необходимо было иметь необычайный талант, выдумку, организаторские способности, а также трудолюбие чрезвычайное. И к 1800 году все работы по перестройке Гатчинского дворца были закончены.
Центральное место среди парадных интерьеров бельэтажа занимал Белый зал А. Ринальди. В этом зале В. Бренна переделал плафон, вставив в него живописный холст «Геркулес на распутье между пороком и добродетелью» (работа итальянского художника XVIII века Д. Бонито). В стены зала были вмонтированы скульптурные барельефы, в том числе и подлинные античные.
В Белом зале, как и в некоторых других помещениях дворца, В.Бренна сохранил лепку и наборные паркеты, но большую часть парадных интерьеров Гатчинского дворца он отделал заново. К их числу относятся, прежде всего, Мраморная столовая, Тронная Павла I, Малиновая гостиная и Парадная опочивальня Марии Федоровны. В. Бренна, как никто другой из архитекторов периода классицизма, любил иумел использовать цвет, отчего в оформленных им интерьерах всегда рождается ощущение праздничной приподнятости и торжественности.
Приступив к переделке отдельных частей Гатчинского дворца в середине 1790-х годов, архитектор внес определенное разнообразие в планировку дворцовых анфилад: в частности, появились залы овальные, а также выгнутые и вогнутые по дуге. В. Бренна увеличил объемы некоторых помещений тем, что на месте нескольких небольших залов создавал один парадный.
Для убранства дворца В. Бренна использовал бронзу, ткани, мебель, зеркала, статуи, картины, закупленные в Италии и Франции или исполненные на мануфактурах Санкт-Петербурга по специальным заказам. Особой праздничностью отличались интерьеры центрального корпуса, окна которого были обращены к озерам парка.
Мраморная столовая, например, по периметру была оформлена колоннадой нарядного коринфского ордера на белых мраморных пьедесталах. Эта столовая была создана на месте двух комнат, которыеВ. Бренна решил оформить в виде одного парадного зала.