В соответствии с проектом В. Бренны была пересмотрена и смета «на построение, отделку и уборку Михайловского замка со всеми к оному принадлежностями». В 1798 году ассигнуется дополнительная сумма, в несколько раз превосходящая первоначальную, хотя и та была весьма внушительной — более трех с половиной миллионов рублей.
Возведение Михайловского замка началось сразу же по утверждении проекта, а церемония закладки первого камня, на которой присутствовали царская фамилия со своей свитой, состоялась 26 февраля 1797 года. Ритуал соблюдался неукоснительно: стояли выстроенные в каре войска, а неподалеку вытянулись вереницы парадных экипажей. После торжественного молебна прокатились громоподобные раскаты орудийного салюта Петропавловской крепости.
Для торжественной церемонии из куска красивого мрамора изготовили закладной камень с высеченной на нем надписью: «В лето1797-е месяца февраля в 26 день положено основание сему зданию Михайловского замка». Были приготовлены также яшмовые камнив виде кирпичей с вензелями, серебряный молоток, серебряные вызолоченные блюда и лопатки, выполненные по рисунку В. Бренны, а также золотые и серебряные монеты всех достоинств.
На другой день начались основные строительные работы, каторжные и изнуряющие: рытье котлованов в промерзшем грунте, забивка свай, кладка фундаментов. По распоряжению Павла I строительство велось днем и ночью — при свете фонарей и факелов, так как император требовал отстроить замок вчерне в тот же год. В наиболее напряженные периоды число людей, одновременно занятых на строительстве, достигало 6000 человек.
Для широко развернувшегося строительства его необходимо было обеспечить материалами, поэтому для ускорения дела были разобраны несколько павильонов в Царском Селе, использован находящийсяв распоряжении А. Ринальди мрамор для строившегося по его проекту Исаакиевского собора и разобран дворец в Пелле — имении И.И. Неплюева.
Это имение было куплено императрицей Екатериной II в 1784 году — в год смерти ее любимца А.Д. Ланского. Здесь императрица в грустные минуты, «под впечатлением печальной мизантропической фантазии», в дикой и лесистой местности на берегу Невы, вдали от Петербурга, задумала построить замок, чтобы жить в нем уединенно.
Купив мызу И. И. Неплюева, Екатерина II возвратила ей название «Пелла» — по месту рождения Александра Македонского. Императрица повелела архитекторам И. Старову и Козлову воздвигнуть великолепный замок, строительство которого продолжалось до1794 года.
Дворец «Пелла» представлял собой несколько отдельно стоявших строений (павильонов), отличавшихся друг от друга по характеру зданий. Два из них стояли на берегу озера, а между ними размещался огромный дворец, в котором особенно прекрасным был большой зал, оформленный в помпеянском вкусе. По сторонам дворца шли служебные помещения, кухни, оранжереи, сараи — и все эти постройки соединялись галереями, арками, колоннадами так, что составляли как бы одно огромное здание.
Вот эту великолепную постройку при Павле I разобрали до самого фундамента, а весь строительный материал перевезли в СанктПетербург для возведения Михайловского замка. К концу октября1797 года стены замка были подведены под крышу, а для защиты от дождей и снега его покрыли временной кровлей. В следующем году началась внутренняя и наружная отделка замка, однако готовиться к ней начали значительно раньше.
В Риме было заказано большое количество копий с античных скульптур, выполненных из белого мрамора. Среди них — портреты Марка Аврелия, Антиноя, различные изображения Венеры, статуи Аполлона Медицейского, Вакха, Пандоры, а также несколько скульптурных групп: «Лаокоон», «Амур и Психея», «Диана и Эндимион».
«На живопись, выписание из чужих краев живописцев и заказ иностранным живописцам» предполагалось употребить 150 000 рублей.
К выполнению живописных работ привлекались и русские художники. Например, С.Ф. Щедрину поручили написать восемь картин «в Большой передней зале», А.Е. Мартынову — «шесть больших картин для библиотеки Его Императорского Величества в среднем зале», Г. И. Угрюмову — «две большие картины для Кавалергардского зала».
К главному фасаду замка, облицованному гранитом и мрамором, подводили три каменных моста: средний и два боковых, располагавшихся под углами. Средний мост, как и центральный проезд главных ворот, предназначался для царственных особ и иностранных послов.