Работы по Главному штабу заканчивались, когда Росси начал работать над проектом Александрийского театра, но это означало не только строительство одного театра, но и создание еще одного архитектурного ансамбля в границах между Аничковым дворцом и Садовой улицей, от Невского проспекта до Фонтанки.
Но осуществить планировку и застройку этого участка удалось не сразу. На месте теперешнего сквера находился небольшой деревянный театр, построенный в 1801 году архитектором Бренца для итальянской труппы Казасси. Здание этого театра уже не соответствовало размерам города, облику Невского проспекта.
На протяжении более десяти лет, с 1816 по 1827 год, Росси разработал ряд проектов реконструкции и застройки этой площади, предусматривавших строительство на ней городского театра.
Окончательный вариант проекта был утвержден 5 апреля 1828 года.
Но уже в ходе разработки проектов была начата застройка Александровской площади (ныне площадь Островского). В 1816-1818 годах Росси построил два одноэтажных павильона, главные фасады которых выходили на площадь между зданиями Публичной библиотеки и садом Аничкова дворца.
Фасады павильонов отличаются красотой пропорций. В центре каждого павильона расположен зал с полукруглым выступом, обращенным в сторону сада. Полукруглая часть зала отделена от прямоугольной части четырьмя колоннами ионического ордера. Стены украшены такими же пилястрами.
В композиции павильонов использована скульптура: фигуры древнерусских витязей и лепные барельефы. Скульптуры и барельефы были выполнены выдающимся скульптором С. С. Пименовым.
По проекту Росси перед театром планировалась обширная площадь, ограниченная с одной стороны уже построенными павильонами, а с другой стороны — новым зданием библиотеки, состоящим из трех корпусов, построенных в разное время.
Первый корпус, на углу Садовой и Невского проспекта, был возведен в 1801 году талантливым учеником И. Е. Старова — Егором Тимофеевичем Соколовым.
Планируя новую площадь, Росси предполагал пристроить новый корпус к существующему. Зодчий очень бережно относился к зданию Соколова и стремился, чтобы новое здание получилось цельным, и это ему удалось. Главный фасад здания обращен в сторону площади. В новом корпусе Росси использовал элементы старого здания: неглубокие ниши с полуциркульными завершениями в первом этаже и ионический ордер в верхнем этаже. Великолепная колоннада из 18 колонн ионического ордера образовала неглубокую лоджию на высоте третьего этажа.
Между колоннами Росси разместил барельефы и скульптурные фигуры ученых, философов и поэтов древности. Главный фасад здания венчает аттик со статуей Минервы.
Постройка нового корпуса библиотеки внесла некоторые изменения в фасад старого корпуса. Были сняты шесть скульптур, стоящих над колоннадой, надстроен аттик, изменены размеры окон и декорировка стен. До 1901 года в здании библиотеки велись различные строительные работы.
Здание театра, построенное Росси, находится в глубине запроектированной площади и имеет круговой объезд.
Главный фасад театра обращен в сторону Невского проспекта. Здание находится н глубине площади, обрамленной с одной стороны павильонами и зелеными насаждениями Аничкова дворца, а с другой — новым корпусом Публичной библиотеки.
Работая над проектом театра, Росси руководствовался своим основным замыслом, что «цель не в обилии украшений, а в величии форм, в благородстве пропорций, в нерушимости».
Главный (северный) фасад выделен глубокой шести колонной лоджией коринфского ордера. В убранстве северного и южного фасадов на гладких поверхностях стен прорезаны полуциркульные ниши, в которых установлены статуи муз — Терпсихоры (танца) и Мельпомены (трагедии) на северном, Клио (истории) и Талии (комедии) — на южном.
Рельефный фриз с античными театральными масками и гирляндами цветов тянется вокруг всего здания.
Завершают главный фасад мощный карниз, высокий аттик, украшенный в центре лирой в лавровом венке, а по краям лиры скульптурными фигурами Славы, и сверху колесница Аполлона — бога-покровителя искусств, на четверке лошадей, поднявшихся на дыбы.
Боковые фасады выполнены выступающим восьми колонным портиком коринфского ордера, со скульптурными фигурам Славы на аттике. Первый этаж здания рустован.
Театр был триумфом зодчего, и, как всегда, рядом с Росси — его помощники, которые вместе с ним разделяли его успех: скульпторы С. С. Пименов, В. И. Демут-Малиновский и А. Трескорни, резчик по дереву Н. Тарасов, живописцы Д. Б. Скотти и А. К. Виги.
24 августа 1832 года Дирекция императорских театров приняла театр, а через неделю, 31 августа, постановкой трагедии Крюковского «Пожарский» началась новая жизнь столичного театра. В спектакле участвовал выдающийся русский актер В. А. Каратыгин.
И эта постройка не обошлась без курьезов. В ходе строительных работ Росси первый применил чугунные перекрытия. Николай I, узнав об этом, приказал остановить строительные работы. Согласно легенде, Росси был возмущен недоверием к его инженерным знаниям и попросил царя повесить его на конструкциях крыши, если рухнет чугунный свод. Рассказывали, что царю понравилось предложение зодчего и строительство продолжалось.
После обзора Александрийского театра (ныне Театр драмы им. А. С. Пушкина) обогнем здание и выйдем к южному фасаду.
Отсюда берет начало одна из красивейших улиц — улица Зодчего Росси (бывшая Театральная), выдающееся явление в истории русского и мирового зодчества.
Длина этой улицы — 220 метров, ширина — 22 метра, высота зданий тоже 22 метра. Росси нашел именно те пропорции, которые дали наилучший эффект. Здания предназначались для Министерства просвещения и театральной дирекции совместно с театральным училищем — балетной школой. Здания имеют одинаковые фасады. Они оформлены белыми сдвоенными трехчетвертными колоннами дорического ордера, поставленными на аркаду первого этажа.
Перспектива улицы замыкается пилястрами южного фасада театра. Кажется, что фасады нигде не прерываются, две длинные стороны улицы как бы связаны между собой.
Первый этаж зданий рустован. Завершает здания фриз с триглифами и мощный карниз.
Первые этажи предназначались для магазинов с галереями наподобие Гостиного двора. Но против устройства новых магазинов выступили владельцы больших торговых предприятий, которые боялись конкуренции. Они обратились к царю с просьбой об отмене строительства новых торговых мест. Росси пришлось переделывать первые этажи и заложить аркаду, превратив ее в плоские ниши с окнами.
Западный корпус, который был запроектирован для Министерства просвещения, имеет продолжение на площадь Чернышева. В него входят три блока, расположенные под углом. Это придает площади законченный вид. Центральный блок этих зданий прорезан тремя арками, две из которых служат для проезда, а через третью арку осуществляется вход в здание.
В середине площади разбит круглый небольшой сквер, в котором в 1892 году по проекту скульптора П. П. Забелло был установлен памятник М. В. Ломоносову.