Важным звеном ансамбля Театральной площади стал сооруженный Росси корпус Публичной библиотеки, удачно связанный со старым зданием, построенным Е. Соколовым еще в 1796—1801 гг. Огромный по длине фасад здания обработан лоджией с ионической колоннадой, поднятой на рустованный первый ярус и объединяющей два верхних.этажа.
Между колоннами размещены статуи ученых, философов и поэтов древности, выполненные скульпторами С. Пименовым и В. Демут- Малиновским, Н. Токаревым и др. Аттик увенчан статуей Минервы. Со стороны Аничкова дворца площадь ограничена двумя павильонами. Решенные в ионическом ордере с фигурами витязей по сторонам главных фасадов, они удачно дополняют ансамбль площади.
Стремясь к функциональному и стилевому единству ансамбля, Росси подчинил этой цели трактовку фасадов каждого здания. Так, в отличие от плоскостных фасадов Генерального штаба, обрамляющих огромное пространство Дворцовой площади, пластика фасадов Театральной улицы подчеркнуто объемна. Крупный рельеф ее ордерных форм, видный в сильном ракурсе, контрастно оттеняет «затесненность» улицы. В композиции театра строгая простота и симметричность объема утверждают его значение как центра ансамбля, а лоджии и портики связывают здание с застройкой площади.
В ансамбле Александринской площади, как и в других своих произведениях, Росси широко пользуется приемами повторения мотивов колоннад, лоджий, аттикового завершения зданий и их членения на ярусы: рустованный цокольный и двухэтажный верхний, объединенный большим ордером. Этот основной прием он усиливает мастерским применением средств масштабной взаимосвязи, пластическими и цветовыми акцентами, включением скульптурных и декоративных элементов. Такими средствами зодчий достигал единства ансамблей и огромных по протяженности зданий, определивших собой архитектурный облик многих улиц и площадей Петербурга первой трети XIX в.
Последний крупный градостроительный комплекс, воздвигнутый Росси, — это ансамбль Сенатской площади со зданиями Сената и Синода. Реконструкцией Сенатской площади зодчий завершил свой замысел создания целостной системы ансамблей парадных площадей правительственного центра столицы. Ядром этого исторически сложившегося центра осталось Адмиралтейство с трезубцем сходящихся к нему проспектов/составляющих основу планировки города. Сенатская площадь с пространственным центром, закрепленным конным монументом Петра I, органично вошла в эту систему ансамблей, уравновешивая Дворцовую площадь с ее Александровской колонной. С созданием Сенатской площади в этот ряд ансамблей, окружающих Адмиралтейство, включился ансамбль Биржи на Стрелке Васильевского острова. Арочный проезд с Сенатской площади ведет в Галерную улицу, соединившую, по замыслу зодчего, Сенатскую площадь с периферийными площадями Петербурга.
Масштаб огромного по длине здания Сената и Синода должен был соответствовать масштабам Сенатской площади, и Росси довел его высоту до 872 сажен, на одну сажень выше противолежащего крыла Адмиралтейства. Центром здания и сильным архитектурным акцентом в ансамбле площади, устранившим монотонность протяженного фасада, стала Триумфальная арка, связавшая здания Сената и Синода в единое архитектурное целое. Введя мотивы сильных выступов, обработанных парами колонн по сторонам арки, и широко используя скульптуру, Росси достиг триумфальной торжественности композиции центра. По сторонам арки в крыльях здания вкомпонованы коринфские восьмиколонные лоджии, объединившие два верхних этажа над рустованным цокольным ярусом. Место поворота здания, вдоль набережной, на закругленном углу, Росси отметил вторым акцентом — восьмиколонным портиком, поднятым на цокольный этаж. В композиции интерьера зодчий выделил как главные звенья парадную лестницу, большой двухсветный зал с расписанными сводами и домовую церковь, перекрытую куполом на парусах.
