Демидов обратился к Огюсту де Монферрану, архитектору собора Св. Исаакиевского собора, который за год до этого переехал в соседний дом и подружился с семьей Демидовых, чтобы перестроить скромное здание. Несмотря на то, что архитектор обычно работал только над императорским заказом - строительством и украшением собора Св. Исаакиевский собор занимал его более четырех десятилетий - он выполнил просьбу своего друга (вероятно, помогло и то, что он не был стеснен в средствах). В результате он создал великолепное здание в стиле нео-барокко с интерьерами, соответствующими его изысканным фасадам. Посетителей встречают шесть выразительных атлантов, поддерживающих массивный балкон второго этажа. Над ними две фигуры крылатых медведей со щитом, украшенным демидовской печатью. Внутри интерьеры поражают обилием драгоценных и полудрагоценных уральских камней, позолоченной лепнины и резьбы по дереву. Особенно впечатляет Большой зал, украшенный колоннами и камином из зеленого малахита. В 1875-1910 годах особняк принадлежал принцессе Натали фон Ливен и был одним из центров баптистского исповедания в Санкт-Петербурге. В Большом зале для всех гостей были проведены духовные беседы. В 1910 году дом был куплен итальянским посольством, и герб Демидовых на щите был изменен так, что он стал напоминать итальянский королевский герб. Во время Первой мировой войны, а также во время Октябрьской революции и Гражданской войны здание оставалось пустующим. Но в 1924 году, после установления дипломатических отношений между правительством Муссолини и Советским Союзом, итальянская миссия вернулась. К сожалению, в какой-то момент в этот период драгоценный малахит - вместе с другими ценными украшениями, которыми изобиловал особняк, - был вывезен за границу без следа. Здание снова перешло в собственность России в 1957 году. В настоящее время он находится в собственности Балтийского банка, и компания потратила много денег на реставрацию и содержание исторического особняка Демидовых.