После того как было определено место для дворца, в объем которого должен был войти бывший дом Чернышева, и определились общие габариты его плана, появилась насущная необходимость расширения Синего моста. Классицистические формы дворца Штакеншнейдера, симметричная композиция его главного фасада, требовали соответствующего решения площади перед ним, поэтому Синий мост, располагавшийся не по центру новой площади не мог удовлетворить архитектора-классициста.
Расширение Синего моста почти вдвое и включение его в единое пространство перед собором по утвержденному проекту Штакеншнейдера 1840 года, казалось бы, предопределило дальнейшее формирование Исаакиевской площади, однако вплоть до середины 1840-х годов появлялись и иные планировочные решения.
Так, например, Н.Е. Ефимов предлагал сделать Мариинскую площадь перед дворцом, не связанной с Исаакиевским собором, а отделенной от него городским кварталом, с фасадами, аналогичными фасадам Министерств государственных имуществ, возведенных по его проекту в 1844-1853 годах. В этом случае площадь получалась правильной прямоугольной формы и небольшого размера.
Градостроительная эстетика того времени постепенно начинает избегать создания крупных общественных площадей, функциональная необходимость в которых отпала, тяготея к камерным городским пространствам. (Не случайно в эти годы на многих площадях Петербурга появляются скверы, сады, скрадывающие их подлинные размеры).
В этом случае появлялась возможность избежать выхода жилого квартала с частными строениями по восточной стороне Вознесенского проспекта на площадь острым углом, что являлось наиболее спорным во всех проектах создания единой Исаакиевской площади. Несмотря на геометрическую правильность планового решения, осуществление его в натуре нанесло бы явный ущерб ансамблю центра города — перспективный рисунок предлагаемой площади, выполненный Н.Е. Ефимовым, наглядно показывал пространственное несовершенство такого решения, и государь его отверг. В эти же годы К.И. Росси предлагал разбить перед южным фасадом собора сквер, с фонтаном в центре, что и было позднее разработано и осуществлено.
Сразу после кончины императора Николая I, столь много сделавшего для умножения красоты Петербурга, в 1856 году Огюст Монферран спроектировал ему памятник. По-своему символично, что его решили возвести на Исаакиевской площади, рядом с собором, который строился при самом заинтересованном участии самодержца и Мариинским дворцом его любимой дочери.
Конный монумент императору (скульпторы П.К. Клодт, Н.А. Рамазанов) был установлен на пересечении продольной оси Исаакиевской площади с осью пересекающего ее Вознесенского проспекта. Памятник, открытый в 1859 году, объединил разностильное архитектурное окружение площади, став ее зрительным и композиционным центром и придав ей черты ансамбля.
Таким образом ансамбль Исаакиевской площади был завершен, а конная статуя императора- архитектора на вздыбленном коне по праву стала смысловым фокусом гигантского открытого пространства, а также своего рода символической точкой, обозначившей окончание работ по созданию ансамбля петербургского центра.
Создание огромной вытянутой площади было очевидной победой градостроительства 1840-1850-х годов, достигнутой в результате долгих проектных поисков. Могучий объем Исаакиевского собора, безусловно, требовал обширного пространства для обозрения.
Неправильная форма площади как бы воплотила в себе противоборство двух начал, столь характерных для архитектуры второй трети XIX века — классицистических градостроительных принципов и необходимости считаться с частными владельцами близлежащих домов, что являлось зачатком будущего стихийного развития капиталистического города.
Мариинский дворец, несимметричный общий объем которого плотно занял отведенный ему участок, что также напоминает о формировании новых, более прагматичных градостроительных принципов, в целом спроектирован в соответствии с представлениями классицизма о единстве и завершенности всего ансамбля. Его габариты превосходно увязаны с пространством площади, а фасад представляет собой традиционную симметричную осевую классическую композицию с главным и двумя боковыми ризалитами.
Обработка фасада также демонстрирует язык классических форм: нижний этаж дворца рустован, два верхних объединяют пилястры коринфского ордера; завершает фасадную композицию балюстрада, а над центральным ризалитом — массивный аттик, прообразом которого, по-видимому, был аттик Инженерного замка. Желанием архитектора создать строго классическую композицию можно объяснить и то, что в решении главного фасада использованы некоторые мотивы декорации бывшего дома Чернышева. Единству Мариинского дворца и Исаакиевского собора способствовало и применение в облицовке дворца натурального камня.
Хотя в его внешнем облике архитектор не прибегал к использованию конкретных деталей античных памятников, эта архитектурная тема развивалась в интерьерах Мариинского дворца, где были устроены разностильные залы, в том числе помещения, отделанные в стиле «неогрек» и «помпейском».
Несмотря на то что похожие друг на друга здания Министерств государственных имуществ по обеим сторонам Исаакиевской площади были построены архитектором Ефимовым уже после окончания строительства Мариинского дворца, можно считать, что ансамбль площади в то время уже был создан. Видимо, понимая это, Ефимов спроектировал эти здания намеренно стилистически нейтральными, без архитектурных акцентов, как не бросающийся в глаза городской фон, что отразило стойкую приверженность принципу иерархичности, свойственному пространственным решениям классицизма. В этом его архитектурное решение сравнимо со Штабом гвардейского корпуса А.П. Брюллова, так же тактично нейтральное.
