В 1747 году была произведена еще одна попытка изменить облик Адмиралтейства: ученик и преемник Коробова С. И. Чевакинский переделал в церковь расположенный под шпилем башни двухсветный зал заседаний Адмиралтейств-коллегии, где также размещались когда-то трофеи русской морской славы. Все работы по устройству церкви закончились к началу 1755 года, и она была освящена в честь святых Захария и Елизаветы. В дальнейшем значительных переделок в здании Адмиралтейства не производилось.

После наводнения 1777 года в Адмиралтействе приказано было «выставлять днем флаги, а ночью зажженные фонари на углах средней башни и стрелять из пушек в дни чрезвычайных повышений воды в Неве», чтобы предупредить жителей столицы об угрожающей опасности.

В 1806 году был утвержден проект архитектора А. Д. Захарова по перестройке здания Адмиралтейства. Судостроительная деятельность здесь была прекращена, мастерские выведены, уничтожены последние эллинги, срыты валы и засыпаны рвы.

Работы начались с восточного крыла – напротив Зимнего дворца. Отечественная война 1812 года прервала их, и работы были возобновлены через два года, а закончились они лишь в 1823 году уже после смерти Захарова, под руководством его помощников – архитекторов Д. М. Калашникова, И. Г. Гомзина и других. Само здание приняло тот вид, которым мы любуемся сегодня. Дальнейшие изменения коснулись лишь территории: на месте площади перед Адмиралтейством разбили Александровский сад, была выстроена гранитная набережная со сквером, тянущаяся от Дворцового моста до Сенатской площади.

На здании много статуй и аллегорических лепных украшений. Все они изображают создание русского флота. Захаров привлек к участию в работах лучших русских скульпторов своего времени Ф. Ф. Щедрина, И. И. Теребенева и других мастеров.

Над главной аркой – башня с 28 колоннами, которые образуют галерею. В старину в 12 часов пополудни на эту галерею выходили музыканты и трубили в трубы.

Здание Адмиралтейства признано величайшим произведением русского классицизма, «по совершенству композиции, синтезу архитектуры с монументальной скульптурой не имеющее себе равных». Его величественная башня как эмблема города-героя изображена на медали «За оборону Ленинграда». В годы Великой Отечественной войны Адмиралтейство сильно пострадало от артиллерийских снарядов и бомбардировок. В 1945–1950 годах велись работы по реконструкции всех корпусов здания и реставрации внутренних помещений, крупные реставрационные работы проводились и в 1977 году. До 1939 года здесь размещался Военно-морской музей. С 1925 года в здании находится Высшее военно-морское училище. В 1932–1933 годах в нем размещалось первое в России конструкторское бюро по разработке ракетных двигателей – Газодинамическая лаборатория.

В 1817 году вдоль фасада Адмиралтейства был устроен бульвар, на концах которого в 1833 году установлены мраморные скульптуры Геркулеса и Флоры.

В 1872–1874 годах под руководством Э. Л. Регеля около Адмиралтейства был разбит сад. Перед башней в 1876–1877 годах устроен фонтан по проекту Н. Л. Бенуа и А. Р. Гешвенда. На площадке у фонтана в течение двенадцати лет (1880–1892) устанавливали бронзовые бюсты и памятники М. И. Глинке, Н. В. Гоголю, М. Ю. Лермонтову, В. А. Жуковскому, Н. М. Пржевальскому.

Уже в наше время, в октябре 1998 года, в Александровском саду открыт памятник канцлеру иностранных дел России А. М. Горчакову, а чуть раньше, к 300-летию российского флота, в 1996 году на Адмиралтейской набережной установлена новая скульптурная композиция «Царь-плотник».