В 1780-1788 годах рядом с Мраморным дворцом по проекту архитектора П. Е. Егорова был построен двухэтажный служебный корпус. Здесь разместили каретни, конюшни, манеж и сенной склад. На втором этаже распланировали помещения для прислуги. Егоровым же была создана ограда между служебным корпусом и Мраморным дворцом. До появления служебного корпуса перед Мраморным дворцом проходил Красный канал. Перед началом строительных работ его пришлось засыпать.
2 мая 1844 года Николай I утвердил проект перестройки здания, который составил архитектор А. П. Брюллов.
Зодчий надстроил служебный корпус Мраморного дворца третьим этажом. Так как здание своими фасадами выходит на Марсово поле, Суворовскую площадь и Дворцовую набережную, Брюллов оформил эти стороны корпуса в классицистических формах. Это позволило тактично включить здание в сложившийся архитектурный ансамбль. Первый этаж был обработан рустом, два верхних объединили пилястры. Причём их расположение согласовано с пилястрами на фасаде Мраморного дворца. Со стороны Суворовской площади дом украшают две статуи. Существует предположение, что они были перенесены сюда А. П. Брюлловым из ограды Мраморного дворца. Фигура в южной нише символизирует "Приветливость", в северной - "Мир".
Четвёртый фасад, смотрящий на Мраморный дворец, Брюллов решил более свободно, сочетая мотивы классицизма и неоренессанса. От последнего окна второго этажа получили характерные наличники. В 1847 году этот фасад здания был украшен барельефом "Служение лошади человеку" работы скульптора П. К. Клодта. Этим же мастером были выполнены барельефные изображения тритонов, дельфинов и ростр, помещённые на боковые фронтоны западного фасада. Реконструкция служебного корпуса Мраморного дворца продолжалась пять лет.
После 1917 года здание отдали под общежитие для учёных. Одним из жильцов общежития был сотрудник Академии истории материальной культуры Владимир Казимирович Шилейко. В 1921 году он получил здесь двухкомнатную квартиру без удобств, которая находилась в угловых комнатах третьего этажа. Её окна выходили на Марсово поле и Суворовскую площадь. Женой Шилейко с 1918 по 1920 год (официальный развод был оформлен 8 июня 1926 года) была Анна Ахматова, но нормальные отношения они сохраняли и после разрыва. Владимир Казимирович большую часть года проводил по служебным делам в Москве, Ахматова же не имела нормального жилья. Поэтому она поселилась в квартире бывшего супруга 4 ноября 1924 года. У неё в гостях бывали К. Чуковский, П. Лукницкий и другие близкие ей люди. В конце 1926 года, став женой Н. Н. Пунина, Анна Андреевна переехала в дом на Фонтанке (дом №34). Но время от времени она продолжала навещать и свою прежнюю квартиру. Последний раз она была здесь 8 декабря 1929 года, после чего Шилейко окончательно переехал в Москву.
В 1932-1933 годах Служебный корпус Мраморного дворца был надстроен четвёртым этажом. С 1930 и до 1960 года здесь работал институт, готовивший инженеров для сельского хозяйства. В 1957 году часть помещений была передана Северо-Западному заочному политехническому институту, а спустя три года он занял весь служебный корпус Мраморного дворца.
