Русские князья любили Коломенское. Дворец стоял в этом месте еще в четырнадцатом веке. Поэтому окрестности деревни украшали церкви «столичного масштаба». Например, Василий III возвел в 1532 г. шатровый храм Вознесения. Жил в Коломенском и Иван Грозный. Хроники сообщают, что здесь, в своем дворце, он праздновал именины. Но особенно полюбилось это место царю Михаилу Федоровичу. Он приказал расширить хоромы, фактически построить на старом месте новый дворец. 17 сентября 1640 г. царь отпраздновал с боярами новоселье. Полюбилось это место и наследнику, Алексею Михайловичу. Заядлый охотник, он неоднократно наведывался в эту загородную резиденцию. По восшествии на престол он затеял новое строительство.
В 1660-х гг. царь Алексей Михайлович задумал масштабные изменения Коломенской резиденции. Торжественная церемония закладки фундамента нового дворца, начавшаяся молебном, состоялась 2–3 мая 1667 г. Строился дворец из дерева по чертежам: работу вела артель плотников под руководством стрелецкого головы Ивана Михайлова и плотничьего старосты Семена Петрова. С зимы 1667 г. по весну 1668 г. столярные мастера выполнили резные работы; в 1668 г. во дворце обивали двери и готовили краски для росписи стен. Во время летнего сезона 1669 г. выполнялись основные иконописные и живописные работы. Весной и летом 1670 г. во дворце работали кузнецы, резного железного дела мастер и замочники.
Всего во дворце насчитывалось 270 покоев, освещали их 3000 окошек. При оформлении коломенского дворца впервые в русском деревянном зодчестве использовали резные наличники и обшивку тесом, имитирующую камень. Коломенский дворец имел асимметричную планировку и состоял из разных клетей, размеры и оформление которых соответствовали иерархическим традициям семейного уклада того времени. Клети соединялись сенями и переходами. Дворцовый комплекс делился на две половины: мужскую, включавшую хоромы царя и царевичей, столовую палату и парадные сени, и женскую, состоявшую из хором царицы и царевен. Всего во дворце было 26 хором разной высоты — от двух до четырех этажей. Основными жилыми помещениями были комнаты второго этажа.