Одно то, что Казакову, тогда еще «заархитектору», поручили строить дворец для императрицы, говорит о признании его таланта и опыта. Дворец, на сваях, а не на фундаменте, сооружался глубокой осенью и зимой, что в те времена было очень необычным. Впрочем, как и сам проект: Казаков бережно отнесся к архитектурному пространству Москвы, к ее живописному пейзажу. Он объединил три старых каменных дома и пристроил к ним деревянный корпус с огромным залом, создав с минимальными издержками и, что было особенно важно, в кратчайший срок новый дворец, который вполне соответствовал самым взыскательным вкусам. Довольна была и коронованная заказчица, прибывшая в Москву на празднование Кючук-Кайнарджийского мира с Турцией: уже в мае 1775 года Казаков получил чин архитектора.
На него буквально хлынул поток заказов, и в тот же год зодчий начал возводить Петровский путевой дворец на Петербургской дороге. При его создании была использована блестящая художественная идея, уже воплощенная Баженовым и Казаковым на Ходынском поле. Тогда для проведения торжеств по случаю Кючук-Кайнарджийского мира был построен целый комплекс временных увеселительных павильонов, изображавших крепости на Черном море, роль которого отводилась полю. Так и Петровский дворец, окруженный, будто крепостной стеной, одноэтажными корпусами с башнями, уподоблялся древнему городу – Москве. Без сомнения, Петровский дворец – наиболее значительное сооружение Казакова из всех, созданных им в национально-романтических традициях. Это особенно заметно при сравнении его с неоконченным дворцом в Царицыно (возводился в 1787—1793 годах на основании разобранной баженовской постройки), где попытка соединить классицистические и древнерусские элементы не привели к созданию сооружения, органичного и цельного по облику.
Еще только разворачивалось строительство Петровского дворца, а Казаков уже начал проектировать здание Сената в Кремле. Оно строилось более десяти лет и стало одним из самых значительных произведений архитектуры русского классицизма. И почти символично, что в самом сердце Москвы, в центре «дворянской Республики» был возведен не дворец монарха, а храм Закона.
Прекрасно понимая общественную роль возводимого им здания, Казаков как истинный архитектор-классицист придал ему монументальный характер. Ощущение торжественности создает использование ордера как в колоннах портика главного фасада, так и в пилястрах боковых ризалитов. В эпоху античности храмы нередко воздвигали в виде ротонды – круглой постройки, часто увенчанной куполом. Вот и в Сенате самая емкая, ключевая форма – прекрасная купольная ротонда. В ней находится знаменитый Екатерининский зал, украшенный колоннадой и горельефами, на которых запечатлены важнейшие события царствования великой императрицы.
Ротонда была излюбленной темой Казакова. Он строил православные храмы-ротонды: церкви Филиппа Митрополита, (1777—1788), Косьмы и Дамиана на Маросейке (1791), другие постройки: Голицынская больница, мавзолей-ротонда в смоленской усадьбе Алексино, в форме ротонды решал углы жилых и общественных зданий в Москве: Дом Благородного собрания, Университетский пансион на Тверской, дом Голицына и др.
Все это не может быть просто случайностью. Ротонда – уникальная форма, архетип храма как символа мироздания, в данном случае просветительского, с его центральной идеей земного счастья.
В 1783 году с согласия Екатерины Казаков поступил в распоряжение главы только что созданного Екатеринославского наместничества – Г.А. Потемкина, который замыслил грандиозную утопию: воздвигнуть на полупустынном тогда юге «третью столицу» и застроить ее огромными зданиями. Жизнь показала вскоре, что затея была всего лишь очередным спектаклем «архитектурного театра». Поддайся Казаков искушению, положи все свои силы на сооружение невиданных архитектурных колоссов, сколько потом было бы разочарования, сколько несчастья. Но урок с Кремлевским дворцом, видимо, пошел ему впрок. Сказавшись больным, он вскоре возвратился в Москву – к семье, к своему настоящему делу.
Еще в 1782 году Казаков начал строительство Московского университета. Образ этой кузницы «просвещенного разума» давался ему трудно, продумывались варианты: один, другой, третий… Здание возводилось более десяти лет, по частям – в три этапа. Одновременно зодчий совершенствовал его архитектурный облик: отказывался от усложненных элементов, от обилия скульптуры, добивался простоты и величественности. Завершенное здание, органично вошедшее в ансамбль центра Москвы, своей архитектурой напоминало крупную городскую усадьбу.