Zgrada Starog dvora sagradjena je izmedju 1881. i 1884. godine, prema projektu arhitekte Aleksandra Bugarskog, kao privatna i službena rezidencija Milana Obrenovića, koji je 1882. godine krunisan za kralja Srbije. Projekat je predvidjao da dvor bude samo jedno krilo budućeg velikog dvorskog kompleksa čiji je centralni deo, namenjen privatnim kraljevim odajama, okrenut prema ulici Kralja Milana. Levo krilo imalo je reprezentativnu namenu, a desno je predvidjeno za privatne odaje prestolonaslednika.
Stari dvor sa četiri fasade oblikovane u duhu akademizma i dekorativnim elementima preuzetim iz renesansne i barokne arhitekture, jedno je od najznačajnijih arhitektonskih ostvarenja s kraja HIX veka u Srbiji. Glavni ulaz sa tremom bio je orijentisan prema dvorskoj bašti. Visoki suteren sa pravougaonim prozorima oblikovan je rustično tesanim kvaderima, fasade su oživljene porticima, dorskim stubovima i lučno oblikovanim prozorskim otvorima, karijatidama, grifonima i drugim skulptoralnim motivima. Na zapadnom uglu zgrade ističe se poligonalno kube krunisano dvoglavim orlom na vrhu.
Unutrašnje uredjenje objekta rešeno je u skladu sa njegovom reprezentativnom namenom. Centralni deo je zauzimala zimska bašta koja se protezala kroz prizemlje i sprat i bila natkrivena staklenim krovom. Iz bašte se ulazilo u sve ostale prostorije koje su je okruživale – svečanu salu i salone. Najzanimljiviji motiv predstavljalo je paradno dvokrako stepenište, natkriveno baldahinom. Na spratu su se, pored ostalih prostorija, nalazile biblioteka sa preko deset hiljada knjiga i dvorska kapela. O unutrašnjoj dekoraciji Starog dvora brinula se komisija koju su pored arhitekte Jovana Ilkića činili arhitekta Aleksandar Bugarski, profesor Velike škole Mihailo Valtrović i slikar Domeniko D’Andrea.
Podizanjem zgrade Starog dvora formiran je kompleks dvorskih objekata. Vremenom je nekadašnji izgled donekle izmenjen, ali je u osnovnim odnosima zgrada zadržala prvobitni raspored i izgled. Nakon Prvog svetskog rata, u kojem je gradjevina znatno oštećena sprovedena je 1922. godine opsežna rekonstrukcija i obnova. U bombardovanju Beograda 1941. godine, dvor je delimično srušen. U obnovi zdanja izvršenoj neposredno nakon rata učestvovali su arhitekte Dragiša Brašovan, Milan Minić i Aleksandar Djordjević. Tom prilikom uklonjene su dve od tri prvobitne kupole, dok je fasada prema Bulevaru kralja Aleksandra pretrpela znatne izmene.
Posle Drugog svetskog rata u zgradi Starog dvora nalazio se Prezidijum narodne skupštine, Vlada FNRJ i Savezno izvršno veće. Od 1961. u Starom dvoru smeštena je Skupština grada Beograda. Poslednja rekonstrukcija objekta sprovedena je 1997. godine. Stari dvor, jedno od najreprezentativnijih zdanja Beograda, zajedno sa zgradom Novog dvora danas predstavlja svedočanstvo prvog dvorskog kompleksa u Srbiji i simbol vladavine dve dinastije, Obrenović i Karadjordjević. Zgrada Starog dvora je 1983. godine proglašena za spomenik kulture.
