В 1853 году в Петербурге начали строительство железной дороги, которая должна была связать столицу с Петергофом. Это событие совпало с Крымской войной, крайне неудачной для России и значительно истощившей государственную казну, поэтому строительство велось на личные средства барона А. Штиглица, у которого государство впоследствии должно было эту дорогу выкупить.
Работы по строительству вокзала начались на участке рядом с набережной Обводного канала, здесь к 1857 году была создана привокзальная площадь со зданием вокзала по проекту архитектора А.И. Кракау. Он взял за основу часть здания Восточного вокзала в Париже, изменив форму кровли с полукруглой на двускатную. Вокзал в плане напоминал букву П, охватывая концевые участки железнодорожных путей, и по своей планировке отличался от остальных вокзалов наличием боковых флигелей. Левый флигель предназначался для царских апартаментов, которые занимали первый и второй его этажи, при этом планировка царской части вокзала создавала его полную изолированность, что облегчало охрану царя и его семьи.
С внутренней стороны здания между его левым и правым крылом соорудили два рельсовых пути и три платформы. Оба боковых крыла вокзала объединялись крытой галереей — дебаркадером, окно которой выходило и на привокзальную площадь. В витраже на центральном фасаде разместили уличные часы фирмы «Павел Буре». Как и на других вокзалах, поезда прибывали под дебаркадер, при этом царский поезд подавали к левой платформе, поэтому царю и его свите нужно было пройти совсем небольшое расстояние, чтобы оказаться в поезде. Со стороны привокзальной площади также были устроены удобные подъезды и подходы к зданию.
Вот как описывали новое сооружение в путеводителе того времени: «Каменное здание, крытое железом. Имеются покои для особ Императорского дома. Залы для пассажиров всех трех классов; очень хороший буфет для I и II классов; особый буфет для III класса. Таксы умеренные как для горячей, так и для холодной пищи. При буфете I и II класса имеется несколько газет для чтения пассажиров; кроме того, имеется ларь для газетной и книжной торговли. Желающие могут получить в буфете письменные принадлежности и купить почтовые марки. Имеется дамская уборная и при ней женская прислуга, имеется также мужская уборная с прибором для умыванья. Есть медицинский кабинет для подачи врачебной помощи внезапно заболевшим…»