Первый проект Большого Гостиного двора был разработан арх. А. Ринальди, но реализован не был. В 1757 г. был утверждён проект Ф.-Б. Растрелли, но впоследстви его сочли чрезмерно дорогостоящим. После этого руководство проектом было передано Ж. Б. Валлен-Деламоту, который создал более практичную постройку, сохранив при этом общие планировки, предложенные его предшественниками. В 1886-1887 гг. по проекту арх. А. Н. Бенуа была изменена отделка фасада.
Во время войны здание было сильно повреждено, в 1944-1948 гг. восстановлено по проекту арх. О. Л. Лялина с приближением к первоначальному облику. В 1955—1967 годах в ходе новой реконструкции были разобраны внутренние стены, изолированные магазины были объединены в сквозную анфиладу.
С 1967 г. в здании располагается вестибюль станции метро "Гостиный двор".