Всего во вновь отстроенном дворце наместника было 79 комнат. На первом этаже здания размещались просторные сени и высокая лестница, здесь же находились служебные помещения. Парадные залы бельэтажа составляли величественную
дворцовую анфиладу с овальными гостиными в скругленных углах здания. На третьем этаже располагались жилые покои.
Противоположный фасад дворца выходил на большой двор, окружённый с трёх сторон сквозной оградой, отделяющей весь комплекс от прилегающих улиц. Внутри имелась ещё одна решётка, полукруглая в плане, с двумя симметрично
поставленными башенками, которая отгораживала хозяйственную зону с расположенными здесь служебными флигелями, конюшенным сараем, помещением для конской сбруи и солдатской караульней.
К сожалению, произвести внутреннюю отделку помещений Алексей Петрович Мельгунов так и не успел. Зимой 1788 года он тяжело заболел. Архиепископ ростовский и ярославский Арсений (Верещагин) записал в своем "Дневнике":
"1788. 2 июля. В исходе первого часа по полудни преставился Ярославский и Вологодский генерал-губернатор и разных орденов кавалер Алексей Петрович Мельгунов. В четвертом часу я посетил его дом. 6 июля в 9 часу собравшись в траурную
залу генерал-губернатора, подняли и несли тело с подобною церемониею <...>. По литургии говорена проповедь панегирическая священником Меркурием, по отправлении погребения - речь строителем Павлом в Ильинской церкви, из коей, по
вынесении тела, проводил я до Варварской церкви, а прочее духовенство провожало далее, и некоторые до Толгского монастыря, где тело положено в церковной трапезе больничной церкви вместе с покойною его женою Натальею Ивановною.
Народу было премножество, и день весьма жаркий".
Скорее всего, А. П. Мельгунов так и не успел переехать в построенный им новый дворец, хотя В. И. Лествицын и высказал предположение о возможности кратковременного проживания в нём наместника: "Говорят, что в конце правления
Мельгунова и в отсутствие его Которостной дом пострадал от пожара, вследствие чего будто бы Мельгунов переместился в новый генерал-губернаторский дом на Ильинской площади и там умер. Несомненно, что Мельгунов отпеваем был при
погребении не в Петромитропольской церкви, где он прежде числился прихожанином, а в Ильинской".
Фрагмент схемы застройки Ильинской площади в конце XVIII века. Номер 25 дворец наместника