Построено по замыслу и на средства крупного предпринимателя и мецената князя В. Н. Тенишева, мужа художницы и коллекционера М. К. Тенишевой, одной из виднейших фигур в художественной жизни России рубежа XIX-XX вв. Училище состоит из двух корпусов: лицевого с большой аудиторией и дворового, где располагались основные учебные помещения. Выделение разных функциональных зон и строгий облик фасадов отображают рационалистические установки, которых придерживался автор проекта Рихард Берзен.
Симметричный главный фасад с широкими окнами и трехгранными эркерами носит сдержанный, компромиссный характер. В его рисунке ощутимо влияние работ австрийского архитектора О. Вагнера 1890-х гг. Одним из первых в петербургском строительстве Берзен оставил открытыми железные балки-перемычки над окнами, превратив обнаженные элементы конструкции в полноценные детали композиции. Для аудитории был избран тип амфитеатра, обеспечивавший сходные условия зрительного восприятия и равномерное распределение звука. Огромный полукруглый объем зала вынесен во двор, но полностью замаскирован со стороны улицы.
Дворовый учебный корпус отличается смелой симплификацией и четкой геометричностью форм. Однородная пространственная структура с единым модулем — квадратными классами — последовательно выявлена в повторяющихся рядах огромных окон с обнаженными металлическими балками. Одним из новшеств является горизонтальная конфигурация проемов. Наружная стена почти целиком поглощена остеклением. Берзен бескомпромиссно раскрыл функционально-конструктивную сущность сооружения. Дворовый корпус училища можно считать точкой отсчета в развитии прото- конструктивистского направления в Петербурге.
Вместо привычных коридоров классы открывались непосредственно в просторные рекреации. Опыт устройства обсерватории с вращающимся куполом получил продолжение в школьном строительстве периода конструктивизма.
Лицевой и дворовый корпуса соединены железной галереей, изготовленной на Путиловском заводе. Над трехпролетным переходом размещалась учебная оранжерея со стеклянным покрытием обтекаемых очертаний. Легкость и чистота конструктивных форм демонстрировали эстетические свойства «железной архитектуры». Однако показательно, что все принципиальные новации проявились вне уличного фронта, во внутриквартальной среде, где архитектор был менее зависим от традиционных условностей парадной застройки.
