Попов считал необходимым ограничиться неполным (не доходящим до носовой и кормовой оконечностей) броневым поясом, замкнутым в носу и корме броневыми траверзами. В отношении вооружения крейсера Попов предлагал поступить вопреки им же предложенному принципу «меньше, но более тяжёлых орудий».
Избрав более лёгкий проект, составленный по образцу «Минина», Морской технический комитет (журналом №22 от 15 февраля 1880 г.) и управляющий Морским министерством одобрили его для постройки. Главная особенность, которая отличала «Дмитрий Донской» от «Владимира Мономаха», состояла в том, что он имел только один гребной винт вместо двух.
10 марта 1880 года на верфи Нового Адмиралтейства началось строительство полуброненосного фрегата. Подполковнику Н. А. Самойлову, назначенному строителем корабля, в помощь был дан штабс-капитан Потапов.
31 мая были начаты подготовительные работы и заказ материалов. Однако уже 6 марта Морской техническое комитет потребовал использовать для изготовления броневого шельфа, обшивки под броню, машинных и котельных фундаментов сталь, а не железо.
10 сентября, после получения первой партии стали с Невского завода, началась стапельная сборка корпуса. Однако к сентябрю работа застопорилась из-за того, что заводы не справлялись с графиком поставки стали и железа. Пришлось заказывать стальной профиль в Англии.
В ноябре МТК предложил вооружить строящийся фрегат паровым катером с минным аппаратом для стрельбы самодвижущимися минами Уайтхеда, ориентируясь на английские крейсеры проектов: Phaeton, Leander и Arethusa, водоизмещением в 4000 тонн, скоростью до 17 узлов и вооружением состоящим из десяти 6-дюймовых орудий, а также броневой палубой в 1,5-дюйма с экипажем в 278 моряков.
Британский крейсер второго класса HMS Leander, спущен на воду в 1882 г.
В декабре «заведующий минной частью на флоте» контр-адмирал Константин Павлович Пилкин передал указание генерал-адмирала установить в жилой палубе фрегата 3—4 неподвижных минных аппарата (впервые в истории российского флота). Проект был доработан с минными специалистами Кронштадтского порта.
С 18 декабря 1880 года строителем фрегата стал штабс-капитан корпуса корабельных инженеров Николай Евлампиевич Кутейников.
В январе 1881 года новый управляющий Морским министерством контр-адмирал Алексей Алексеевич Пещуров предложил установить на фрегате облегчённые 9-дюймовые