Сама статуя признана всеми уникальным образцом конного памятника, укрепленного лишь на двух точках опоры (задние ноги коня). Скульптор П. К. Клодт изготовил конную статую русского царя в мундире Конногвардейского полка и в форменной гвардейской каске, гарцующим на коне. Понимая особую ответственность заказа, сложную отливку конной статуи великий скульптор производил лично в литейной мастерской петербургской Академии художеств. В помощь мэтру тогда были выделены лучшие опытные литейщики города.
Пьедестал монумента автор проекта декорировал аллегорическими фигурами и изображениями античных военных трофеев. Скульптор Р. К. Залеман придал аллегорическим фигурам, окружающим постамент монумента, явное сходство с супругой и дочерьми русского императора, символизирующими добродетели. Фигура с весами и мечом – «Правосудие» – имела сходство с женой царя Александрой Федоровной, а «Сила» с копьем и щитом также узнавалась всеми, так как была копией любимой дочери императора Марии Николаевны – хозяйки Мариинского дворца.
Две другие фигуры, обращенные на Мариинский дворец, являлись «близнецами» двух других дочерей царя – Александры Николаевны, изображенной в аллегорической форме с крестом «Веры», и Ольги Николаевны в образе «Мудрости» с зеркалом. Все эти основные украшения постамента памятника окружают его верхнюю часть, искусно высеченную мастерами из красного шохонского порфира.
Средняя часть пьедестала, украшенная бронзовыми барельефами, вытесана из красного финляндского гранита. Скульптор Н. А. Рамазанов стал автором трех барельефов: «14 декабря 1825 года», «Николай I на Сенной площади при подавлении холерного бунта» и «Открытие Веребьинского моста на железной дороге Петербург – Москва в 1851 году». Скульптору Р. К. Залеману принадлежит авторство четвертого бронзового барельефа на пьедестале – «Поднесение Сперанским свода законов».
Массивный пьедестал установлен на невысоком стилобате из красного финляндского гранита с тремя ступенями. Подножие уникальной конной статуи изваяно из белого каррарского мрамора. Накануне торжественного открытия памятника в Петербург вернулся декабрист В. И. Штейнгель, писавший своим друзьям о впечатлениях увиденных им двух этапов установки скульптуры: «Третьего дня привезли уже лошадь на памятник, не замедлил и всадник». Петербуржцы с восторгом наблюдали за процессом установки фигуры императора Николая I на оседланного вздыбленного коня. Фонари у пьедестала монумента выполнили по модели городского архитектора Р. К. Вейгельта. Комментировавшая тогда эти события газета «Санкт-Петербургские ведомости» писала: «Рисунок канделябра о четырех фонарях утвердили 11 декабря 1858 года взамен макета светильников Иосифа Шарлеманя». А через год та же столичная газета информировала своих читателей, что «26 ноября 1859 года утвердили проект невысокой ограды, окружавшей памятник, разработанной архитектором Л. Л. Бонштедтом».
Вспоминая годы своего петербургского детства, поэт О. Э. Мандельштам писал: «Неизменно вокруг памятника хаживал замшелый от старости гренадер, зимой и летом в нахлобученной бараньей шапке – головном уборе, похожем на митру, величиной чуть не с целого барана».
Известный историк архитектуры петербургского зодчества Андрей Львович Пунин, рассматривая сложную работу отечественных градостроителей 1820–1860-х годов, отмечал, что «памятник Николаю I органично вписался в пространство Исаакиевской площади, а совмещение „натуральности изображения“ в статуе царя и в барельефах с аллегорическими фигурами и атрибутами, вычурные, почти барочные по своей стилистике формы пьедестала, обилие декоративных элементов определяют художественную характеристику памятника. Таким образом, его пластическое решение и его архитектурная стилистика воплотили те новые тенденции, которые были характерны для развития искусства и архитектуры в середине XIX века».
После революционных событий октября 1917 года в доме № 87/42 разместили Государственный институт опытной агрономии, а позднее, вплоть до 1973 года, в здании бывшего Министерства государственных имуществ находился Институт защиты растений. Затем в бывшем здании Министерства и в доме министра государственных имуществ (№ 89/44) размещались разнообразные лаборатории научно-исследовательских институтов Всесоюзной Академии сельскохозяйственных наук им. В. И. Ленина. Ученые Института растениеводства (наб. р. Мойки, 89 / ул. Герцена, 44) прославились своими селекционными исследованиями и вывели многочисленные новые зимостойкие высокоурожайные сорта семян. В институте сосредоточили фонд национальных мировых сортовых ресурсов семян, послуживший основанием для блестящих опытов ученых и практиков.