Проект дворца 3. И. Юсуповой на Литейном проспекте разработал архитектор Г. А. Боссе, но затем проектирование перешло к другому зодчему — Л. Бонштедту, завершившему работу над проектом и руководившему строительством дворца.
Строительные работы начались в 1852 году; окончание внутренней отделки относится к 1857–1858 годам. В решении фасада Бонштедт стремился к оригинальности и новизне, к свободной трактовке приемов архитектуры барокко. Поставив перед собой задачу — сказать новое слово в архитектуре Петербурга, Бонштедт применил для облицовки фасада естественный камень — бременский песчаник.