В 1819 году в Александровском парке был построен парковый павильон в виде рыцарской башни. Николай Александрович, будущий император Николай I, еще будучи великим князем, начал собирать коллекцию европейского и восточного рыцарского оружия. Арсенал был построен архитектором Адамом Менеласом для хранения этой коллекции.
И внешний и внутренний интерьер были построены в английском средневековом стиле, что наиболее подходило для хранения оружия. В залах первого этажа были созданы интересные экспозиции рыцарских доспехов (среди которых есть оригинальные доспехи 16 века), а также размещены тематические картины.
Центром экспозиции является большой Рыцарский зал на втором этаже. Именно в нем хранятся наиболее ценные экспонаты коллекции Николая I. В центре установлена походная палатка – «жилище средневекового рыцаря».
Раньше здесь хранились реликвии, такие как трость императрицы Екатерины II, сабля Тодеуша Костюшко, секира Шамиля, сабля Мазепы, личные вещи императора Наполеона. При Николае в Арсенале располагался музей оружия, открытый для посещения, но позже все это было передано императором Александром III в Эрмитаж.
Во время Великой Отечественной войны Арсенал был частично разрушен. Несколько десятилетий его не восстанавливали, и только в 2016 году он был полностью отреставрирован. Из запасников музеев Санкт-Петербурга сюда были возвращены коллекции рыцарского оружия и сейчас Арсенал вновь открыт для посещения.