Исаакиевский собор — выдающийся образец позднего классицизма, в котором уже проявляются новые направления (неоренессанс, византийский стиль, эклектика), а также уникальное архитектурное сооружение и высотная доминанта центральной части города.
Высота собора 101,5 м, длина и ширина — около 100 метров. Наружный диаметр купола — 25,8 м. Здание украшает 112 монолитных гранитных колонн разных размеров. Стены облицованы светло-серым русскеальским мрамором. При установке колонн были использованы деревянные конструкции инженера А. Бетанкура. На фризе одного из портиков можно разглядеть скульптурное изображение самого архитектора (Монферран умер практически сразу после освящения собора, но в желании архитектора быть погребённым в собственном творении было отказано).
В соборе три алтаря, главный посвящён Исаакию Далматскому, левый — Великомученице Екатерине, правый — благоверному Александру Невскому. Интерьеры отделаны мрамором, малахитом, лазуритом, золочёной бронзой и мозаикой. Работы над интерьером начались с 1841, в них приняли участие знаменитые русские художники (Ф. А. Бруни, К. П. Брюллов, И.Д.Бурухин, В. К. Шебуев, Ф. Н. Рисс) и скульпторы (И. П. Витали, П. К. Клодт).
После революции храм был разорён. Из него было вынесено 45 кг золотых изделий, более 2 тонн серебряных украшений. В 1928 году службы прекращены. 12 апреля 1931 года в соборе был открыт один из первых в Советской России антирелигиозных музеев.
Во время Великой Отечественной войны сильно пострадал от бомбёжек и артобстрела, на стенах и колоннах местами сохранены следы от снарядов. В соборе во время блокады хранились экспонаты музеев из пригородов Ленинграда, а также Музея истории города и Летнего дворца Петра I.
С 1948 года функционирует как музей «Исаакиевский собор». В 1950—1960-е года проведены реставрационные работы. На куполе устроена смотровая площадка, откуда открывается великолепная панорама центральной части города. Внутри храма был установлен маятник Фуко (в настоящее время демонтирован), который благодаря огромной длине наглядно демонстрировал вращение Земли.
В 1990 году проведена первая церковная служба, в настоящее время они проходят регулярно по праздникам и воскресным дням.