Das Prinzessinnenpalais entstand 1733, als der Architekt Friedrich Wilhelm Diterichs für den Großkanzler Samuel von Cocceji zwei Bürgerhäuser an der Oberwallstraße miteinander verband und zu einem Palais ausbaute. Die Ausrichtung ist quer zur "Straße unter den Linden", von dieser allerdings etwas zurückgesetzt. Auf diesem Platz war damals ein kleiner Garten angelegt.
1788 kam das Palais in den Besitz der Hohenzollern. 1809 kamen in der Königsfamilie erste Gedanken auf, das Palais als Wohnung für die älteren Prinzessinnen herzurichten. Gleichzeitig sollte an der nördlichen Schmalseite ein repräsentativer Kopfbau in Längstrichtung zur "Straße unter den Linden" entstehen. Dieser sollte mit einem Übergang über die Oberwallstraße hinweg mit dem Kronprinzenpalais verbunden werden und als Wohnung für das Königspaar fungieren.
Schloßbaudirektor Heinrich Gentz wurde beauftragt Entwürfe anzufertigen. Da diese den König Friedrich Wilhelm III. nicht überzeugten, ließ er noch weitere Entwürfe von anderen Architekten anfertigen, auch von Schinkel. Er entwarf einen zweigeschossigen, elfachsigen Bau mit einem Mittelportikus und einer Auffahrtrampe. Obwohl sich der König für Schinkels Entwurf entschied, machten ständige Änderungswünsche des Königs die Ausführung zunichte. Die weitere Ausarbeitung der Pläne lag ab nun wieder in den Händen von Heinrich Gentz. Dabei orientierte er sich auch an den Entwürfen Schinkels und übernahm von ihm fast vollständig den Entwurf für den Torbogen mit dem darüber liegenden Übergang zum Kronprinzenpalais. Der zur Ausführung genemigte Entwurf sah vor, das jeweils die drei äußersten Fensterachsen des Gebäudes etwas vorgeschoben werden und so einen Risalit bilden. Es war geplant, vorerst nur den linken dreiachsigen Risalit zu errichten und das restliche Gebäude erst zu späterer Zeit. Doch noch während der Bauarbeiten wurde beschlossen, auf den späteren Anbau ganz zu verzichten und den begonnenen Bau, nun allerdings mit vier Achsen, zu Ende zu führen. Es ist denkbar, das der frühe Tod der Königin Luise (19. Juli 1810) der Auslöser war, den Bau in reduzierter Form auszuführen.
Die von Gentz erarbeiteten Pläne wurden in der Berliner Oberbaudeputation bearbeitet. Schinkel, der erst seit ca. 4 Wochen seinen Dienst in der OBD versah, war für das ästhetische Fach zuständig und hatte auch die Entwürfe zum Prinzessinnenpalais zu begutachten. Da der Bau zwischenzeitlich begonnen hatte, war es nicht mehr möglich große Veränderungen durchzusetzen. Einzig die Entwürfe zum Torbogen, die Gentz von Schinkel übernommen und modifiziert hatte, konnten noch revidiert werden. Da die OBD in verschiedene Fachbereiche aufgeteilt war, wurden die Entwürfe von verschiedenen Abteilungen begutachtet und die Gutachten von den jeweils Verantwortlichen mit Unterschrift genemigt. Zum Stil und zur Konstruktion des Torbogens fand zuerst einmal innerhalb der OBD ein eigener Findungsprozess statt, bei dem eigene Entwürfe und Kritik untereinander doch letztendlich zu dem Resultat führten, das der ausgeführte Torbogen sehr änlich ist, den Schinkel in seinem ersten Entwurf vorsah.
(Quelle: Eva Bösch-Supan: Karl Friedrich Schinkel Lebenswerk, Arbeiten für König Friedrich Wilhelm III. von Preußen
und Kronprinz Friedrich Wilhelm (IV.))