Выбор места сам император объяснял загадочным случаем. Известно, что Павел был увлечен мистицизмом, верил во сны и приметы. Однажды солдату, стоявшему на карауле при Летнем дворце, явился в сиянии юноша и сказал, что он, архангел Михаил, приказывает ему идти к императору и сказать, чтобы на месте старого дворца был построен храм во имя архистратига Михаила. Солдат сообщил о бывшем ему видении по начальству, и когда об этом доложили императору, он ответил: «Мне уже известно об этом, воля архангела будет исполнена». Вслед за этим Павел распорядился о постройке нового дворца с церковью во имя архистратига Михаила.
Первым архитектором дворца был Бренна. Учредили даже особую «экспедицию для строения», которая отвечала за то, чтобы замок был окончен вчерне непременно в 1797 году. При такой поспешности работы велись и днем, и ночью. Окончательно Михайловский замок был готов в 1800 году.
Замок представлял образец архитектуры итальянского Возрождения. Его окружали рвы с подъемными мостами, брустверы, чугунные решетки. Внешний вид замка — четырехугольник. Внутри три двора, в середине главный, в виде восьмиугольника, к Фонтанке имеющий форму пятиугольника и на углу к Марсову полю — треугольный. Вход в замок через трое ворот. Главный фасад из красного и серого мрамора, подвалы и нижний этаж из тесаного гранита.
Замок служил резиденцией императору Павлу только сорок дней. В 1822 году, дворец, именовавшийся до того Михайловским, был переименован в Инженерный замок.