Мраморная лестница была главной парадной лестницей Арсенального каре. Интерьер создан по проекту архитектора Р. И. Кузьмина в 1840-1850-е годы. Главным элементом убранства является декоративная отделка стен, колонн и пилястр цветным искусственным мрамором. В лепном декоре использованы имперские мотивы – многократно повторенные двуглавые орлы с атрибутами государственной власти. Отличительная особенность интерьера – световой фонарь в центре плафона.

Несмотря на то, что лестница существенно пострадала во время пожара в 1944 году, на одной из площадок сохранился подлинный мраморный камин, чугунная решетка сложного прихотливого рисунка была воссоздана по историческим документам.

В настоящее время интерьер полностью восстановлен.

Сейчас посетители дворца с площадки второго этажа могут попасть на выставку «Семья императора Александра III в Гатчине».