А. И. Штакеншнейдер родился в 1802 году в Гатчине в семье мельника. Тринадцатилетнего мальчика, способного к рисованию, определили в Академию художеств, которую он окончил в 1820 году и стал работать чертежником в Комитете строений, а также у О. Монферрана «рисовальщиком при архитекторе» на строительстве Исаакиевского собора. Это сотрудничество продолжалось на работах в Зимнем дворце.
В 1834 году А. И. Штакеншнейдер получил звание академика.
Первая железная дорога была построена между Петербургом и его пригородами — Царским Селом (ныне город Пушкин) и Павловском (открыта 30 октября 1837 года). Строительством дороги руководил австрийский инженер Ф. Герстнер.
В ходе строительства Герстнера волновал вопрос об экономичности дороги, и он предложил построить у конечных станций для привлечения людей увеселительные заведения — воксалы (от англ. Vauxhall — увеселительное заведение близ Лондона в XVII веке), предназначенные для отдыха и времяпрепровождения.
В 1836 году был объявлен конкурс на проект здания воксала. В конкурсе принял участие Штакешннейдер, проект академика был признан лучшим.
Первое большое здание, построенное зодчим, — Мариинский дворец на Исаакиевской площади. Дворец строился как резиденция дочери Николая I — Марии Николаевны. Фасад дворца был выполнен в традициях русского классицизма, внутренние помещения — в манере позднего классицизма. Современники отмечали, что «новый дворец удивляет утонченностью и благородством вкуса в украшениях, богатым разнообразием в подробностях».
На Исаакиевской площади, перед Мариинским дворцом, стоит памятник Николаю I, обращенный к Исаакиевскому собору. Согласно легенде, Мария Николаевна отказалась жить во дворце. Она считала, что отец отвернулся от нее.
В 1844 году Штакеншнейдер — профессор Академии художеств, а с 1848 года он работает архитектором императорского двора. В Петербурге он жил на улице Миллионной, дом 10.
В 50-е годы зодчий строит в Петергофе церковь святой царицы Александры — замечательное творение, выраженное в русском стиле. Ее архитектурный образ напоминает московские церкви XVII столетия, чьи силуэты и архитектурные детали были применены в возводимой церкви.
Являясь архитектором императорского двора, Штакеншнейдер продолжает возводить дворцы для царской семьи. Николаевский дворец на Благовещенской площади (1853-1861) был выстроен для сына Николая I — Николая. В этом дворце в большей степени, чем в Мариинском, нашли применение архитектурные формы классики.
В 1857-1861 годах Штакеншнейдер возводит на Дворцовой набережной Ново-Михайловский дворец для другого сына Николая I — Михаила. Если в Мариинском и Николаевском дворцах предпочтение было отдано классике, то в Ново-Михайловском дворце преобладали барокко и архитектура Ренессанса, кариатиды и другие скульптурные элементы.
В 1846 году А. И. Штакеншнейдер перестраивает дом Белосельских-Белозерских. Построенный архитектором Тома де Томоном в духе классицизма на углу Невского проспекта и реки Фонтанки, дом нуждался в коренной перестройке (после нее дом назовут дворцом). А. И. Штакеншнейдер переделал существующие корпуса, пристроил во дворе новые.
Интерьеры и экстерьеры дома были полностью изменены в стиле русского барокко, которое было воплощено в Строгановском дворце на Невском проспекте, в Шереметевском дворце на Фонтанке.
А. И. Штакеншнейдер в своих работах обращался не только к архитектурным стилям XVI-XVII веков, но также применял древние архитектурные формы.
Одновременно с А. И. Штакеншнейдером в Петербурге работали и другие архитекторы, чьи здания украсили улицы столицы в стиле подражания определенным направлениям в архитектуре.
Архитектор В. А. Шретер (1839- 1901), известный знаток в области проектирования и строительства театров, в 1870 году осуществил перестройку Петербургского Большого театра. По его проектам были построены театры в различных городах России.
Музей Училища технического рисования барона Штиглица (ныне Государственная художественно-промышленная Академия) проектировал его первый директор, профессор архитектуры М. Е. Месмахер (1842-1906). Архитектор использовал мотивы эпохи итальянского Возрождения, а также фламандского искусства XVI — XVII веков.
В Москве в эти годы работал талантливый архитектор К. М. Быковский (1841-1906), построивший здания Государственного банка и Зоологического музея.