В Архангельском проект Герна реализовывали, развивали и дополняли русские мастера, в том числе московские зодчие Осип Бове, Степан Мельников, Евграф Тюрин, крепостной архитектор Василий Стрижаков.

 
Исследователи предполагают, что сам Герн даже не приезжал в Россию. На это указывает, например, то, что в ходе строительства отказались от изображенного в проекте архитектора подвала и кольцевого цилиндрического свода вокруг центральной опоры под парадным круглым залом. Все работы проходили под руководством итальянца Джакомо Тромбара, который в 1779 году прибыл в Россию вместе с архитектором Джакомо Кваренги. Дворец возводили почти 25 лет, и Голицын так и не увидел завершенной отделки интерьеров — он скончался в 1809 году. Вдове князя пришлось продать имение.

 
В октябре 1810 года Архангельское стало собственностью князя Николая Юсупова. К 1820-м годам окончательно сложился ансамбль Дворца, в который вошли главное здание, которое называли «Большим домом», колоннады, угловые флигели и въездная арка Парадного двора. Тогда же был создан декор интерьеров. Росписи потолков и стен выполнили уроженец Швейцарии Джузеппе Артарипо прозвищу Коломбо и Пьетро Руджа с помощниками. В большинстве парадных залов мастера использовали роспись в технике гризайль, имитирующую рельеф при помощи оттенков одного цвета. Интерьеры оформили в стиле ампир, для которого были характерны геометрические и растительные орнаменты, античная символика, египетские мотивы.

 
С 1896 до 1914 года ансамбль Дворца совершенствовали и дополняли архитекторы Александр Степанов, Николай Султанов, Петр Харко. Орнаментальный декор ряда интерьеров реставрировал живописец Игнатий Нивинский.

 
Последней владелицей Дворца и усадьбы вплоть до Октябрьской революции была княгиня Зинаида Юсупова. В 1918 году усадьбу национализировали, и Архангельское стало музеем. Первые гости посетили его в 1919 году.