3-й Зимний дворец. Гравюра 1725 г. (графическая реконструкция)
Работы завершили в 1727 г., т. е. в тот год, когда скончалась затеявшая перестройку Екатерина I. Ставший императором Петр II, внук Петра I сын царевича Алексея, вернулся с Двором в Москву. Новый император не собирался, как его дедушка, по морю хаживать. Несколько лет дворец пустовал.
При Анне Иоанновне в нем селили придворных музыкантов, певчих, художников и использовали для иных нужд Дворцового ведомства. В конце 1730-х – начале 1740-х гг. здесь некоторое время жили артисты итальянской труппы и писались театральные декорации. Верхний этаж занимала созданная по распоряжению Анны Ивановны Первая российская танцевальная школа, возглавляемая танцмейстером Ланде.
Позднее, в 1741 г., уже при Елизавете Петровне, служебные флигели отдали под казармы Лейб-компании – особо привилегированной гренадерской роты лейб-гвардии Преображенского полка. Именно благодаря поддержке преображенцев Елизавета смогла взойти на российский престол. А еще позже, в 1783-1787 гг., архитектор Дж. Кваренги (Гваренги) использовал фундамент и частично стены 3-го Зимнего дворца при строительстве на этом месте здания Эрмитажного театра.
Сохранившиеся фрагменты дворца обнаружены в ходе проведения в 1976–1989 гг. реставрационных работ. До этого считалось, что дворец при постройке театра уничтожили. Но в ходе реставрации были выявлены многочисленные элементы старинного здания – лестница, сени, несколько комнат, часть парадного двора. Они были музеефицированы, а в полуподвальных помещениях размещена экспозиция предметов петровского периода, которая включает в себя «Восковую персону» – восковую фигуру Петра I – ранее размещалась в растреллиевском (5-м) Зимнем дворце.