Строился с 1817 по 1824 год по проекту архитектора А.А. Менеласа с участием В. П. Стасова. Здание выполнено в классическом стиле - это типичный образец загородных дворцов в России на рубеже XVIII-XIX веков, ведущих родословную от итальянских вилл эпохи Возрождения. В начале XVIII века на этом месте стояла старая корчма, позднее здесь была устроена застава с караульными. В 1817 году этот земельный участок получил в подарок от Императора Александра I князь Виктор Павлович Кочубей. Для князя и был построен дворец, долгое время носивший его имя. Позднее, в 1835 году, здание приобрел Николай I для сына Николая Николаевича. До совершеннолетия Великого князя дворец находился в ведомстве царскосельского дворцового правления. В обиходе дворец именовался Николаевским, а официально с 1859 года стал называться царскосельским Запасным. На рубеже XIX-XX веков он был реставрирован архитектором А. Ф. Видовым. Тогда же построены существующие до сих пор служебные и хозяйственные корпуса, а также кавалерский дом.

Первый этаж дворца трактован как цоколь трехэтажного здания. Главный фасад украшает полуротонда из ионических колонн, поддерживающих полусферический купол. Противоположный фасад, выходящий в сад, оформлен центральным портиком из шести ионических колонн, несущих антаблемент и невысокий треугольный фронтон. Окна второго, парадного, этажа украшают треугольные сандрики на кронштейнах. У входа по обеим сторонам высокого крыльца, как бы охраняя дворец, до середины 80-х годов нашего столетия находились скульптуры лежащих львов. В 1875 году дворец был подарен Александром II своему сыну - Великому князю Владимиру Александровичу, командующему войсками гвардии и Петербургского военного округа. Владимир Александрович был широко образованным человеком, на протяжении более тридцати лет президентом Академии художеств, сам прекрасно рисовал, покровительствовал искусствам. Умер в 1909 году, а в 1910 году около дворца ему установили бронзовый бюст-памятник. С этого же года дворец стал называться Владимирским. До 1917 года дворец находился во владении его вдовы - Марии Павловны, немецкой принцессы и Великой княгини русского двора. В годы первой мировой войны дворец был местом собраний членов Императорской фамилии, недовольных политикой Николая II и считавших необходимым заключить сепаратный мир с Германией.

Во время Великой Отечественной войны дворец сильно пострадал. В 1958 году был восстановлен, и в его помещениях разместился пушкинский Дом пионеров. В настоящее время в Запасном дворце расположена театральная студия, а Кавалерский дом и хозяйственные постройки 17 июля 1996 года переданы Федеральной пограничной службе для размещения здесь Первого кадетского корпуса пограничных войск.