Возникновение нового художественного направления — классицизма имело огромное значение для судьбы Старого сада. Вслед за распоряжением о прекращении стрижки деревьев в Старом саду началась постройка на его территории новых парковых павильонов и зданий. Первым из них было здание Эрмитажной кухни, возведенное в 1775—1776 гг. это имело большое значение в истории царского села.
Но значительно более заметное место в старой части сада занимает здание Верхней ванны, или «Мыльни их высочеств». Оно расположено на берегу пруда, на третьем уступе Старого сада.
Верхняя ванна, построенная по проекту И. Е. Старова, — один из лучших образцов парковых сооружений периода раннего классицизма. В особенности хорош вид на Верхнюю ванну, открывающийся с центральной аллеи сада. Фасад павильона, окрашенный в нежный светло-желтый цвет, замыкает перспективу пруда и четко рисуется на фоне темной зелени могучих вековых дубов.
Стены трехгранного ризалита на фасаде, обращенном в сторону пруда, прорезаны в нижней части полуциркульными окнами и широким, также полуциркульным, проемом двери, а в верхней части — круглыми окнами. Филенка над дверью украшена легкой лепной гирляндой. Здание увенчано высоким парапетом, закрывающим кровлю дворца.
Простота замысла и почти полное отсутствие на фасадах павильона декоративных деталей свидетельствуют о совершенно различном понимании архитектурной выразительности ее автором и строителями Эрмитажа и Грота. И, тем не менее, он не кажется чужеродным организмом в ансамбле Старого сада в царском селе и композиционно слит с ним. Это достигнуто умело найденным масштабом здания и выбором места для него на берегу пруда, сохранившего свои геометрически правильные очертания. Небольшая терраса перед ним ограждена балюстрадой.
Внутри павильона находилось несколько небольших зданий дворца: сени, раздевальная, ванна, парильня, помещение истопника и центральный восьмигранный зал, предназначенный для отдыха.
Зал был расписан А. И. Вельским по гравюрам с рисунков художника Ф. Смуглевича и архитектора В. Бренна, исполненных ими с росписей Золотого дома Нерона.
После Великой Отечественной войны полуразрушенная Верхняя ванна была восстановлена. Декоративная живопись реставрирована по сохранившимся фрагментам под руководством и по эскизам художника А. В. Трескина. Плафон и два десюдепорта центрального восьмиугольного зала посвящены мифу о Фаэтоне, сыне бога Солнца — Гелиоса.