Demidov pidió a Auguste de Montferrand, el arquitecto de la catedral de San Isaac, que el año anterior se había instalado en la casa de al lado y se había hecho amigo de la familia Demidov, que rediseñara el modesto edificio. A pesar de que el arquitecto sólo solía trabajar por encargo imperial -la construcción y decoración de la catedral de San Isaac le ocupó más de cuatro décadas-, accedió a la petición de su amigo (probablemente también ayudó que no tuviera un presupuesto ajustado). Como resultado, creó un magnífico edificio neobarroco con interiores a la altura de sus elaboradas fachadas. Los visitantes son recibidos por seis expresivos atlantes que sostienen un enorme balcón en el segundo piso. Sobre ellos hay dos figuras de osos alados con un escudo blasonado con el sello de Demidov. En el interior, los interiores deslumbran con la abundancia de piedras preciosas y semipreciosas de los Urales, estucos dorados y tallas de madera. Especialmente impresionante es el Gran Salón, decorado con columnas y con una chimenea de malaquita verde. Entre 1875 y 1910, la mansión perteneció a la princesa Nathalie von Lieven y fue uno de los centros de la confesión baptista en San Petersburgo. En el Gran Salón se celebraban charlas espirituales para todos los invitados. En 1910, la casa fue comprada por la embajada italiana, y el escudo de armas de los Demidov en el escudo fue retocado para que se pareciera a un escudo real italiano. Durante la Primera Guerra Mundial, la Revolución de Octubre y la Guerra Civil, el edificio permaneció vacío. Pero en 1924, tras el establecimiento de relaciones diplomáticas entre el gobierno de Mussolini y la Unión Soviética, la misión italiana regresó. Desgraciadamente, en algún momento de este periodo la preciosa malaquita -junto con otros valiosos adornos que abundaban en la mansión- fue exportada al extranjero sin dejar rastro. El edificio volvió a ser propiedad rusa en 1957. En la actualidad es propiedad del Banco Baltisky, y la empresa ha gastado mucho dinero en la restauración y el mantenimiento de la histórica Mansión Demidov.