Die Michaelsburg wurde auf Anregung des Kaisers Pavel I. hin in St. Petersburg gebaut und wurde zu dem Ort, wo sein Leben ein Ende nahm. Dazu kommt, dass dies der einzige überlieferte Fall in der russischen Architekturgeschichte ist, in dem ein aristokratisches Bauwerk nicht den Namen seines Eigentümers erhalten hatte.
Pavel I. machte sich bereits in seiner Zeit als Großfürst Gedanken über eine eigene Residenz und entwickelte sogar selbstständig Projekte, als er durch Europa reiste und sich von seiner Architektur inspirieren ließ. Den Erlass zum Bau der Michaelsburg gab er bereits in seinem ersten Monat als Zar 1796 heraus. Darin ordnete er an, anstelle des heruntergekommenen Sommerpalasts, in dem er auf die Welt gekommen war, eine neue Residenz zu erbauen. An dem Schlossprojekt arbeiteten Nikolai Baschenow, ein paar weitere berühmte Architekten und der Kaiser selbst, der mehrere Entwürfe zur Planung anfertigte. Der Monarch hatte es so eilig damit, seine Residenz zu erblicken, dass der Bau rund um die Uhr geführt wurde und 1800 abgeschlossen war. Das ungewöhnliche zarte Orange soll Pavel I. laut einer Legende selbst als Farbe für das Schloss gewählt haben. Auf einem Ball hob er einen Handschuh in dieser Farbe auf, der seiner Mätresse, Anna Lopuchina, gehörte.
Das Schloss, das von allen Seiten mit Wasser umgeben ist, und somit die Stärke der russischen Flotte symbolisiert, wurde nach dem Erzengel Michael benannt. Im Schloss befindet sich auch die Kapelle des Erzengels Michael, der als Patron des Hauses Romanow gilt. Mehrere Monate nach der Einweihungsfeier wurde an der Einrichtung weitergearbeitet, eher der Kaiser ins Schloss einziehen konnte. Aber knapp nachdem er einen Monat darin verbracht hatte, wurde er im März 1801, vierzig Tage nach der Einweihung, ermordet. Danach verließen die Romanows das Schloss für mehrere Jahrzehnte. Alexander I. hatte einen ziemlich eigenartigen Zweck dafür gefunden: Er ordnete an, das silberne Tor des Schlosses schmelzen zu lassen, um daraus ein Geschenk zur Hochzeit seiner Schwester anfertigen zu lassen – ein Silberservice.
1819 wurde die Michaelsburg der Hauptingenieursschule übergeben und seitdem nennt man die ehemalige kaiserliche Residenz auch Ingenieurschloss. Im Verlauf des gesamten 20. Jahrhunderts befanden sich im Schloss die militärische Ingenieurschule, ein militärisches Krankenhaus, zwei Fakultäten der zur Seekriegsflotte gehörigen Hochschule und ihre zentrale Bibliothek, sowie diverse Forschungszentren. Seit 1991 wird ein Drittel der Bauwerke der Michaelsburg vom Russischen Museum genutzt, ein Teil der sich hier befindlichen Ausstellung ist der Geschichte des Schlosses und seinen Bewohnern gewidmet. Dafür wurden viele Schlossinterieurs originalgetreu nachgebaut.