Цокольный этаж центрального дворцового корпуса архитектор Росси украсил горизонтальными рустами, выгодно подчеркивающими строгий вертикальный ритм восьми коринфских колонн, поднятых на аркаду первого этажа дворцового здания. Боковые крылья фасада зодчий оформил трехчетвертными коринфскими колоннами и замечательным скульптурным фризом из сорока четырех барельефов скульпторов В.И. Демут-Малиновского и С.С. Пименова.
Здание дворца великого князя Михаила Павловича украшает опоясывающий все монументальное сооружение антаблемент, художественно проработанный и прорисованный.
Рельефные скульптурные композиции, арматура в нишах фасада арочной формы над окнами первого этажа, скульптурные группы фронтонов, фриз и уже упоминавшиеся сорок четыре горельефных панно мастерски исполнили скульпторы В.И. Демут-Малиновский и С.С. Пименов по эскизам зодчего К.И. Росси.
В отличие от центрального корпуса на служебных зданиях художественная лепка практически отсутствует, а их фасады искусно подчеркиваются лишь полуколоннами дорического ордера.
Садовый фасад Михайловского дворца не менее прекрасен и тоже художественно оформлен. Величественная двенадцатиколонная лоджия на высокой рустованной аркаде придает ему строгость и грандиозную царственность. В нем Росси сумел удачно совместить дворцовое строение с пышным пейзажным парком.
Все это в совокупности высоко характеризует творца удивительного ансамбля – великого зодчего К.И. Росси, предусмотревшего при планировании Михайловского дворца и общие градостроительные задачи, и планировку замечательного Михайловского пейзажного сада, и детали внутренней отделки палаццо.
Карл Иванович Росси славился среди мэтров от архитектуры как виртуоз отделки дворцовых помещений. При украшении интерьеров дворца великого князя Михаила Павловича знаменитый зодчий превзошел самого себя. Отделка помещений поражала не только своим великолепием, но и невероятной гармонией. Архитектурные и скульптурные элементы, живопись плафонов и стен, мебель, бронза, хрусталь, фарфор и декоративные ткани в каждом из дворцовых помещений удивительно сочетались друг с другом и всегда «подходили» к конкретному месту.
Кроме архитектора Карла Росси Михайловский дворец декорировали ведущие специалисты Санкт-Петербурга – талантливые скульпторы С. Пименов и В. Демут-Малиновский, художники Д.-Б. Скотти, А. Виги, Б. Медичи, П. Скотти и Ф. Брюлло, мраморщик Я. Щенников, резчики Ф. Степанов и В. Захаров, паркетчик С. Тарасов, мастера-мебельщики В. Бобков, И. Боуман, А. Тур и лепщики Н. и С. Саегины.
Внутренняя отделка помещений и дворцовое убранство обошлись казне намного дороже огромного корпуса здания со всем его техническим оборудованием. Помещения Михайловского дворца декорировались и отделывались неимоверно дорогими уникальными отделочными материалами, ценнейшими сортами редчайших пород дерева, мрамора и бронзы.
Например, дворцовые полы устилались даже не просто паркетом редких сортов дерева, а драгоценных – красного, чефразового, сахарданового, фиолетового, черного и пальмового…
Личные покои великокняжеской семьи располагались на первом этаже здания и состояли из шести комнат. Рядом с ними в юго-восточном углу дворца размещался «Арсенал» Михаила Павловича с уникальной коллекцией оружия и военных русских мундиров. Одно время в «Арсенале» находился необычный подарок, врученный Николаем I своему героическому брату – руководителю Артиллерийского ведомства в России и создателю первого в стране Артиллерийского военного училища, это – три боевые пушки, решившие по приказу великого князя исход выступления декабристов на Сенатской площади 14 декабря 1825 года.
Николай I в те дни был растерян и напуган. Он не знал, на преданность каких воинских частей можно рассчитывать. Новый царь опасался в случае кровопролития за свою участь, которая, по его собственному признанию, «была бы более, чем сомнительна».
Тогда великий князь Михаил Павлович распорядился доставить на площадь артиллерию. Три орудия он приказал установить у Адмиралтейства, неподалеку от строившегося Исаакиевского собора; одно – у Конногвардейского манежа, остальные пушки находились в резерве на Адмиралтейской площади.