
Внутренняя планировка здания отличается усложненностью и разнообразием пространственных форм: прямоугольные помещения чередуются с овальными, круглыми, косоугольными. От первоначальной отделки интерьеров сохранено оформление парадной лестницы, облицованной мрамором, галерея Рафаэля, Тронный и Овальный залы, церковь с фреской работы мастера Скотти. Посетителей, переходящих из зала в зал, приводила в восхищение постоянная смена впечатлений — каждая комната казалась произведением искусства, все было до мелочей продумано — лепные украшения стен и потолков, живописные плафоны, резная мебель, тонкой работы люстры, узорчатые паркеты...
В монументальных росписях парадных залов приняли участие Якоб Меттенлейтер, Антонио Виги, Пьетро и Джованни Батиста Скотти. Большие заказы получил в замке работавший ранее с Бренной в Польше и Италии Франциск Смуглевич.
В главном фасаде, парадная лестница из гранита вела во второй этаж между колоннами из серого сибирского мрамора и бронзовыми перилами. Великолепные двери красного дерева с бронзой вводили в парадные покои дворца. За проходной аванзалой, украшенной историческими картинами Шебуева и Угрюмова, следовала тронная зала 12-ти сажен в длину, обтянутая зеленым бархатом с ткаными золотом узорами. Тут возвышался трон, обитый красным бархатом, тоже затканым золотом, с гербами России и принадлежащих ей царств Казанского, Астраханского, Сибирского и др. Далее находилась галерея Лаокоона, обтянутая великолепными гобеленами и украшенная мраморными статуями. За галереей следовала гостиная с бархатной мебелью огненного цвета, и громадная мраморная зала в два света, где дежурили кавалеры Мальтийского ордена. Ещё далее находилась вторая тронная зала, с плафоном, расписанным Карлом Скотти, и замечательными громадными люстрами из массивного серебра. Дверь из этой залы вела во внутренние покои императрицы, убранные тоже с большой роскошью. Особенно замечательна здесь была рафаэлевская галерея, одна из стен которой была покрыта коврами, представлявшими копии с картин Рафаэля.
Лучшими комнатами были: большой тронный зал, овальная гостинная, круглый тронный зал и парадная спальня Императора. Обычно Император спал в просто отделанной комнате, единственным украшением которой служили картины Гвидо-Рени, Жана-Ледюка, Вувермана и письменный стол замечательной работы. Стол этот был сделан по указаниям самой Императрицы Марии Федоровны: доска его укреплена на колоннах из слоновой кости с бронзовыми капителями. Посреди комнаты стояла маленькая походная кровать за простыми ширмами. В этой спальне и скончался Павел I, а в царствование Императора Алексадра II здесь устроена небольшая церковь, в которой замечателен иконостас резной работы из дуба.

Строительство замка продолжалось практически все царствование Павла Петровича. Или, наоборот, царствование императора Павла I началось со строительства Михайловского замка и закончилось с его завершением. Парадокс извращенной логики Павла I состоял в том, что он торопил с окончанием строительства. Он спешил.
Спешил, как спешил и торопился во всем. Симптомы неизлечимой болезни его души, по утверждению фольклора, особенно остро проявлялись в принятии Павлом непродуманных, поспешных решений, отчего порою страдал и сам император. Его неуравновешенная психика, словно маятник, металась от исключительной жестокости к сентиментальной жалости и милосердию.
Освящение Михайловского замка состоялось 8 ноября 1800 года в день св. архангела Михаила. Под гром пушек мимо выстроенных в почетном карауле войск в новый замок проследовали Павел с сыновьями, а императрица с дочерьми въехали туда в каретах. В тот же день в замке состоялся праздничный обед, потом устроили большой бал-маскарад, во время которого гости могли осмотреть дворец. Все убедились в том, что дворец был оформлен с большим вкусом, изяществом и роскошью.
Павел I переселился в Михайловский замок, когда еще даже не успели просохнуть стены нового здания и, по свидетельству очевидцев, в помещениях «стоял такой густой туман, что несмотря на тысячи восковых свечей, едва мерцавших сквозь мглу, всюду господствовала темнота». Замок стал убежищем, в котором затворник-император в любой момент мог отгородиться от мира. Неслучайно его называли «архитектурным автопортретом Павла I».
Уже в царствование Александра I были подсчитаны суммы, израсходованные на строительство замка, и выяснилось, что затраты были поистине фантастическими по тем временам, и Михайловский замок стал, как показывают подсчеты, одной из самых дорогих столичных построек 18 века.
Павел по-настоящему гордился своей новой резиденцией. Но судьба распорядилась так, что он прожил здесь всего 40 дней.