В 1771—1787 годах архитектор Ю. М. Фельтен возвел «строение в линию с Эрмитажем», названное Большим, а позднее — Старым Эрмитажем.
Фасад фельтеновской постройки предельно прост, лишен ордерных членений в виде колонн или пилястр. Его чуть оживляют три небольших ризалита, расположенных в центре и по краям. В помещениях здания разместились картины западноевропейских мастеров, приобретенные Екатериной II.
Перестраивая в 1850-х годах здание Старого Эрмитажа, архитектор А. И. Штакеншнейдер сохранил общий характер его фасада. Зато планировка и отделка помещений подвергались значительным изменениям. В частности, зодчий на месте большого овального зала построил эффектную парадную лестницу, декорированную колоннами, вытесанными из белого мрамора и олонецкого порфира. Интересное оформление получил двусветный большой зал (ныне зал Леонардо да Винчи), украшенный коринфскими колоннами, мраморными гермами и живописными панно, часть которых исполнена академиком Ф. А. Бруни в 1856 году.
После перестройки здание Старого Эрмитажа стало называться «седьмой, запасной половиной» Зимнего дворца.