В центре главного фасада особняка располагается композиционная группа, включающая в себя ворота, массивный мраморный балкон и две ниши с фонтанами. По углам балкона расположены две пары фигур – атлант и кариатида. В верхней части фасада расположены крылатые фигуры с геральдическим щитом, на котором изображен герб семьи Демидовых. Во внутреннем убранстве особняка Демидовых впервые в архитектуре Петербурга был использован для облицовки помещений - малахит.