После смерти Петра Екатерингоф много раз менял свой облик. Перестраивался и дворец: при Анне Иоанновне к нему были пристроены в качестве флигелей две части деревянного дворца императрицы, находившегося в Летнем саду. При Екатерине II дворец снова приобрел вид, характерный для первой четверти XVIII века.
С 1826 года в Екатерингофе опять началось переустройство. На этот раз по проекту архитектора О. Монферрана. В это же время в старом деревянном дворце устроили музей. Он занял 21 комнату. На первом этаже выставлялась мебель и предметы быта петровской эпохи, во втором — детали убранства дворца более позднего времени. В одной из комнат были собраны редкие книги о жизни и деятельности Петра I, в музее хранились также принадлежавшие ему вещи: парадный кафтан, английские часы с музыкой, кровать соснового дерева и др.
Дворец-музей был открыт для посещения весной и летом.