В Малом Эрмитаже Штакеншнейдер создал знаменитый Павильонный зал - своего рода архитектурную фантазию с вариациями приемов и мотивов ренессансной и восточной (мавританской) архитектуры. Включение в композицию зала «фонтанов слез», навеянных поэмой Пушкина, придает этому удивительно гармоничному, наполненному светом залу поэтическую прелесть.
Значительна по объему и результатам деятельность Штакеншнейдера в здании Старого Эрмитажа. Так, он вписал в его объем эффектно и круто возносящуюся двусветную Советскую лестницу. На втором этаже Старого Эрмитажа архитектор создал две параллельные анфилады. Особенно нарядны интерьеры, обращенные окнами на Неву. Среди них насыщенностью декора выделяются Парадная приемная и Большой зал (Зал Леонардо да Винчи).