Строительство павильона начал А. Менелас в 1819 году, а после его смерти, в 1834 году отделку завершал А. Тон. В 1827 году император Николай I решил разместить в этом павильоне свою коллекцию оружия, находившуюся до того в Аничковом дворце в Санкт-Петербурге. В царскосельском Арсенале был первый в России публичный музей оружия.