Последняя большая работа Баженова — проект Михайловского замка в Петербурге. Михайловский замок (1797-1801) в Петербурге – уникальный памятник русской архитектуры. Среди знаменитых императорских и великосветских дворцов XVIII века он занимает особое место. С 1797 по 1801 годы он возводился для императора Павла I. "При сем строении можете употребить коллежского советника Никифора Пушкина и архитектора Соколова с подлежащим числом помощников и каменных мастеров; действительный же статский советник Баженов должен иметь наблюдение, чтобы строение производимо было с точностью по данному ему плану" — так говорилось в указе от 28 ноября 1796 года. Церемония торжественной закладки состоялась 26 февраля 1797 года. Строительство замка велось с большой поспешностью, работа шла без перерывов днем, и ночью при свете факелов. "Все четыре фасада замка разработаны им различно, в соответствии с древней русской традицией, которую так любил Баженов. Главный подъездной фасад выходит на юг. Его могучий портик с тяжелым фронтоном и обелисками, приставленными к стене, до сих пор производит исключительно сильное впечатление. Подъемный мост, перекинутый через существовавший тогда канал, вел к арке над въездом во внутренний двор, где помещался парадный вход с величественной лестницей. На западном фасаде выдается полукруглый выступ дворцовой церкви архангела Михаила (отсюда и название дворца). Церковь увенчивается вызолоченным шпилем. Как бы вторя западному выступу, на восточном фасаде располагается овальный, также выступающий вперед зал. Северный фасад дворца, выходящий в сторону Летнего сада, украшен колоннадой, соединяющей выдвинутые вперед боковые части здания. Она оживляет суровый облик дворца, задуманного, как замок, как образ грозной и сильной власти государя. Стены дворца выкрашены в темный красно-кирпичный цвет, а детали - в серый или отделаны серым камнем и мрамором". (М. Ильин)