Чесменский дворец — императорский путевой дворец, был возведён по проекту архитектора Ю. М. Фельтена по заказу императрицы Екатерины Второй в стиле псевдоготики. Памятник архитектуры. Вместе с Чесменской церковью составлял некогда уникальный ансамбль, обращённый к бывшему Царскосельскому тракту. 

Дворец и прилегающая территория были созданы по образцу готических построек и в конце XVIII века весь комплекс представлял собой одну из красивейших «романтических» резиденций. В ансамбль Чесменского дворца входил сам дворец, служебные постройки и церковь. Комплекс был первой значимой затеей ложноготического стиля в окрестностях Петербурга.

Ровная заболоченная территория была обведена канавой, служившей для осушения участка и символически имитирующей ров вокруг замка. Вынутая земля имитировала вал. Двое въездных ворот против мостов со стороны Царскосельской перспективы были построены в виде арочных проломов в толще зубчатой стены, завершённой большой и малой сторожевыми башнями.

Дворец в плане представляет равносторонний треугольник, углы которого решены в виде башен, последние завершаются фонарями с полусферическими куполами. Помещения располагаются по периметру здания. В образовавшийся внутренний треугольник вписан круг — Парадный зал второго этажа. Внешние стены дворца, возвышаясь над массивом всего здания, образуют своеобразную зубчатую корону. Массивный объём дворца, прорезанный по фасаду стрельчатыми проёмами окон в два яруса, должен был ассоциироваться с суровыми рыцарскими временами.

Архитектура дворца значительна и сурова, а вот внутренняя отделка не содержала ни малейшего намёка на готическую архитектуру и являла пример декора, характерного для раннего классицизма. Своды и стены рассекают филёнки разных очертаний; венки, обрамляющие медальоны, цветочные гирлянды — излюбленные мотивы Фельтена — составляют пластические акценты на гладкой поверхности стен. В центральном зале дворца скульптором Ф. Шубиным была создана галерея портретов великих князей и царей русских от Рюрика до Елизаветы Петровны. В 1830 году эти мраморные рельефы были переданы в Оружейную палату в Москве. В залах дворца были представлены портреты всех правивших в 1775 году европейских монархов.

С 1831 по 1836 годы архитектор А. Е. Штауберт руководил работами по перестройке дворца под нужды богадельни. К каждой из трёх башенок резиденции пристроили по двухэтажному флигелю. Зубчатые парапеты были уничтожены, башни закончены полукруглыми куполами.

В 1830 году история дворца в качестве императорского путевого особняка закончилась — здание перевели из ведения придворного ведомства во владение Комитета о раненых. В бывшей резиденции открылась богадельня, переданная в 1831 году Военному ведомству.

Начались работы по перестройке дворца под нужды богадельни для инвалидов-ветеранов Отечественной войны 1812 года. В целях рекреации и реабилитации перед дворцом на месте дикого леса был разбит большой лечебный парк. Основу зелёной зоны составили посаженные в 1834 году 500 берёз. Первоначально богадельня была рассчитана на 400 мест для рядовых и 16 для офицеров. Позже каждый флигель надстроили двумя этажами и вместимость пансиона увеличилась.

Богадельня была закрыта лишь в 1919 году.

В 1930-х годах дворец был передан Автодорожному институту, а в 1941-м — Ленинградскому институту авиаприборостроения.

В годы Великой Отечественной войны дворец и церковь, очень пострадали. В 1946 году дворец был отреставрирован (архитектор А. В. Корягин), и в нём разместился Ленинградский институт аэрокосмического приборостроения.

В 2016 годы был завершен очередной ремонт фасадов, в ходе которого каменный цоколь, сложенный из прекрасно сохранившихся, но загрязненных блоков путиловской плиты, был заново перетесан. В результате этого поверхность камня приобрела неряшливый вид, а «чистовая» работа каменотесов XIX века — полностью уничтожена.

Сервиз был заказан в Англии у керамиста Джозайи Веджвуда Екатериной II в 1770 году специально для Чесменского дворца, который тогда именовался как «Дворец на лягушачьем болоте» («Кикерикексенский дворец»). Поскольку дворец был расположен в местности, название которого переводится с финского языка как «Лягушачье болото», на каждом из 952 предметов сервиза изображена зелёная лягушка. Сервиз был исполнен в «фаянсе цвета сливок», характерным для изделий Веджвуда. Сейчас сервиз хранится в коллекции английской керамики в Эрмитаже.