Один из петрашевцев, П. А. Кузьмин, так описывает каземат Никольской куртины, в котором он находился: «Каземат № 4 состоял из большой комнаты в два окна, проделанные в стене почти саженной толщины; амбразуры окон в середине своей глубины имели железные решетки из дюймовых брусков и двойные рамы с мелким переплетом, замазанным грязно-белою краскою до половины верхних клеток, остальная часть была матовая от нечистоты; в одной из верхних клеток одного окна сделана форточка. Посредине комнаты деревянные кровать и стол и табурет, в углу деревянный ящик. Толстая дверь, отворяющаяся внутрь номера, покрыта листовым железом, окаймлена и перекрещена по диагонали железом; в середине двери небольшое четырехугольное окошечко, со стеклом, завешанным со стороны коридора грязною тряпкою».
Как и у декабристов, казематы освещались плошками с маслом. Питание было скудным.
За все время от ареста до высылки, то есть за восемь месяцев, Кузьмин ни разу не мог помыться, и тело его покрылось «черно-грязной корой вроде шелухи».
Самым страшным в режиме было одиночное заключение. Декабрист В. П. Зубков говорил: «Изобретатели виселицы и обезглавливания — благодетели человечества; придумавший одиночное заключение — подлый негодяй; это наказание не телесное, но духовное. Тот, кто не сидел в одиночном заключении, не может представить себе, что это такое».
Тяжесть одиночного заключения усугублялась тем, что узники лишены были свиданий с родными и близкими. В редких случаях разрешения на них давались только самим царем, и о каждом состоявшемся свидании комендант крепости особым рапортом сообщал ему же. Свидания происходили в Комендантском доме в присутствии тюремщиков.
Пребывание в сырых и холодных казематах подрывало здоровье заключенных, а строгая изоляция, одиночество приводили к тяжелым нравственным страданиям, к расстройству нервной системы.
Во второй половине XVIII века на территории Алексеевского равелина было выстроено деревянное тюремное здание. В царствование Павла I, в 1796―1797 годах, вместо него появилось новое — каменное. Павел I приказал: «Для содержащихся под стражею по делам, до тайной экспедиции относящимся, изготовить дом с удобностью для содержания в крепости». Это новое здание и было известно как Секретный дом Алексеевского равелина.
О заключении в эту тюрьму оповещался ограниченный круг людей.
Арестант Секретного дома значился по номеру камеры, в которой он содержался. Узниками этой тюрьмы были декабристы, петрашевцы, революционеры-демократы 60-х годов, народовольцы.
Из декабристов в Секретном доме содержались И. Д. Якушкин, А. И. Одоевский, братья Бестужевы, С. П. Трубецкой, И. И. Пущин, а также руководители восстания К. Ф. Рылеев, П. И. Пестель, С. И. Муравьев-Апостол.
В 1849 году в Секретный дом заключили 13 человек из кружка Буташевича-Петрашевского: самого М. В. Буташевича-Петрашевского, А. П. Баласогло, С. Ф. Дурова, П. А. Кузьмина, Ф. Г. Толя и других.
Восемь месяцев по делу Буташевича-Петрашевского здесь находился писатель Ф. М. Достоевский.
678 дней, с 7 июля 1862 года по 20 мая 1864 года, пробыл в Секретном доме Н. Г. Чернышевский.
Одновременно с Чернышевским в Секретном доме томился Н. В. Шелгунов — видный русский публицист, революционный демократ, соратник Чернышевского. Он оставался в Секретном доме и после отправки Чернышевского в Сибирь. Всего Шелгунов пробыл в крепости год и восемь месяцев.
В 1882―1884 годах узниками Секретного дома были члены партии «Народная воля», судившиеся по «процессу 20-ти», — А. Д. Михайлов, М. Ф. Фроленко, А. И. Баранников, Н. Н. Колодкевич и другие. За это время семеро из них умерли в тюрьме.
Секретный дом представлял собой каменное одноэтажное треугольной формы здание. В нем насчитывалось 26 камер, из них 20 — для одиночного заключения.
Стены камер были выбелены известью. В камере стояла кровать с тюфяком и «госпитальным одеялом». Возле кровати — столик с кружкой воды. На кружке были вырезаны буквы АР (начальные буквы названия равелина). Освещал камеру ночник, сильно коптивший. В одном из углов камеры помещалась параша. Камеры отапливались печами с топкой из коридора.
Подробное описание Секретного дома оставили в своих воспоминаниях его бывшие узники — народовольцы П. С. Поливанов и М. Ф. Фроленко.
«Стены поразили меня своим оригинальным видом, — писал П. С. Поливанов, — на протяжении аршин двух от пола они были окрашены в черный цвет какой-то особой краской, не то обиты черными мохнатыми обоями, а выше они были столь обычного в казенных зданиях бледно-бланжевого цвета с узеньким красным бордюром под потолком. Когда я подошел к стене, то, к удивлению своему, убедился, что это была не краска и не обои, а просто плесень, насевшая таким густым слоем, что я уверился в этом, только ощупав стену руками».