Центральное место в ансамбле, возведенном Чарльзом Камероном, принадлежит павильону «Холодная баня». Модель Холодной бани была закончена в 1780 году, и весной того же года началось строительство павильона — небольшого двухэтажного здания. В его нижнем этаже были расположены помещения для водных процедур, а в верхнем — шесть богато отделанных помещений для отдыха и развлечений, получившие название «Агатовых комнат».

Архитектурное оформление фасадов Холодной бани, как и всего комплекса, построено на контрасте отделки этажей. Нижний, цокольный этаж отделен от второго карнизом и облицован массивными блоками грубо обработанного, пористого, словно изъеденного ветрами и дождями пудостского камня, создающего иллюзию «древности», подлинности «античного» памятника. Второй этаж, напротив, легок и светел; на фоне нежножелтого тона стен выделяются ниши, окрашенные в терракотовый цвет. По верху стен размещены круглые лепные медальоны-барельефы с мифологическими композициями. В продольной северо-восточной стене прорезаны полуциркульные окна, в торцевых — прямоугольные окна-двери, помещенные в арках. В простенках расположены ниши со скульптурными фигурами различных аллегорических и мифологических персонажей. Главный, юго-западный фасад Холодной бани выходит на террасу на сводах, опирающихся на массивные кирпичные столбы. Терраса служит основанием для Висячего сада и является связующим звеном между сооружениями ансамбля Камерона и Большим Царскосельским дворцом. Со стороны Висячего сада и Камероновой галереи верхний этаж Холодной бани воспринимается как совершенно самостоятельный одноэтажный парковый павильон. От остальных фасадов главный фасад отличается наличием таких же, как на Камероновой галерее, колонн, чем подчеркивается единство этих сооружений.

Холодная баня — редкий в истории русской архитектуры образец здания, в самом плане которого нашла отражение идея следования античным образцам. Разрабатывая проект Холодной бани, Камерон, по-видимому использовал планировку центральной части терм Константина, уничтоженных в начале XVII века и известных по обмерам А. Палладио, которые он воспроизвел с комментариями в своем трактате «Термы римлян». Согласно Камерону, в число помещений римских терм входили аподитерий, или помещение для раздевания; унктуарий — для хранения масел; сферистерий — большой зал для упражнений; кальдарий — горячая баня; лаконик — парильня; тепидарий — теплая комната с подогретой водой и фригидарий — холодная баня. В Холодной бане были устроены Купальный зал с оловянным бассейном в центре, «теплая» и «жаркая» бани, «отдыхательная комната». Все помещения нижнего этажа имеют каменные своды и освещены высоко расположенными полукруглыми – «термальными» - окнами. В них повсюду простые дубовые наборные паркеты и выкрашенные в белый цвет одностворные филенчатые двери.

В интерьерах второго этажа Ч. Камерон применил цветной камень, живопись и лепку. Лепные работы во всем здании выполнял Мельников — крепостной Львова, известного архитектора и поэта, и другие матера, скульптурные — Рашетт и Гофферт. В отделке интерьеров участвовали и другие талантливые мастера-декораторы, работавшие в Санкт-Петербурге в 1780-х годах, среди которых следует особенно отметить скульптора и декоратора Ж.-Б. Шарлеманя-Боде, выступавшего в качестве подрядчика на проведение большинства отделочных работ, и живописца Рудольфа.

Для полов в верхнем этаже были использованы паркеты, выполненные мастером Мейером по проектам Фельтена для дома Ланского, строившегося в эти же годы в Санкт- Петербурге (из-за смерти фаворита императрицы они остались невостребованными). Несмотря на повреждения военных лет, первоначальная отделка интерьеров павильона сохранилась. В настоящее время помещения первого этажа Холодной бани используются для временных выставок. От расположенного посередине здания входа из-под сводов Висячего сада начинается коридор, по сторонам которого располагались различные службы: комнаты для прислуги, кладовые для хранения масел и различных банных принадлежностей, помещения, где были устроены печи и котлы для нагревания воды.

Сегодня мы входим в комнаты первого этажа через небольшой овальный вестибюль, с такими же, как на фасаде, нишами. Сразу за ним располагалась «горячая баня», устроенная как традиционная для России парная, маленькая, ранее сплошь обшитая деревом. Камерон не имел представления об устройстве русской бани и для ее создания обратился за помощью в Контору строений. Работа была поручена архитектору И. В. Неелову, который представил заказчикам смету в октябре 1785 года. Согласно его проекту в южном углу комнаты поставили печь, на решетчатом своде которой было сложено 250 пушечных ядер; их поливали водой для образования горячего пара. В углу напротив находился полок из липовых досок, скамейки и баки для воды. Подогретая вода поступала из котла, расположенного за стеной. Императрица спускалась в Холодную баню по лестнице из бельэтажа, пройдя из своих комнат через Висячий сад.

Два угловых кабинета имеют одинаковую отделку. Из задуманного Камероном были выполнены лишь изящные коринфские колонны цветного и белого мраморов. Эти колонны поддерживают пяты сводов, на парусах которых размещены круглые лепные барельефы. Два из них посвящены мифу об Амуре и Психее, два других изображали Афродиту и Адониса и сцену из истории Селены и Эндимиона. Ближайший к лестнице кабинет назывался «отдыхательной комнатой» и почти целиком был занят «античным ложем». Здесь превосходно сохранился камин белого мрамора с женскими фигурками на лопатках и резным орнаментом на фризе, работы Шарлеманя-Боде. Второй угловой кабинет, расположенный между теплой и парной банями, предназначался для массажных процедур. Смежная с «массажной комнатой» ванная комната или «теплая баня» — просторное и светлое помещение, где прежде находилась ванна для купания в теплой воде. Стены Ванной были оштукатурены и окрашены; единственным украшением их стали профилированные рамки, членящие плоскости стен на филенки, и лепные декоративные вазы высокого рельефа над фронтонами дверей, две из которых ложные, несущие декоративную функцию. В XIX веке в Ванной комнате был установлен камин светло-серого мрамора.

Самым просторным и светлым помещением первого этажа является Купальный, перекрытый двойным крестовым сводом. Согласно первоначальному проекту Камерона Купальный зал с бассейном должен был выглядеть особенно нарядно, поражать золотом лепных украшений на перекрытиях и также богатой отделкой стен из искусственного мрамора, расписанных орнаментами. Предполагалось установить над бассейном роскошный балдахин на фаянсовых колоннах с золочеными бронзовыми орлами и вымостить пол разноцветным мрамором. Однако этот проект императрица отклонила; Камерону удалось отстоять лишь часть своего первоначального замысла и декорировать стены зала рельефными композициями на сюжеты мифов, связанных с водной стихией. Сразу под сводами расположены большие полукруглые  панно с многофигурными композициями: на юго-восточной стене — «Акид и Галатея», на юго-западной — «Пан и Сиринга» и «Кентавр Несс и Деянира». На барельефе северо-западной стены изображена Амфитрита в окружении нереид, тритонов, дельфинов и амуров. Ниже идет сплошной скульптурный фриз, составленный из прямоугольных панно, чередующихся с круглыми медальонами, на которых представлены такие сюжеты, как «Туалет Венеры», «Галатея и Нептун», «Купающиеся наяды», «Триумф Амфитриты», а также аллегории рек и озер, изображение купальщиц и музы Эвтерпы. Скульптурные композиции были выполнены под руководством Рашетта. Под паркетом зала скрыт кирпичный каркас находившегося в центре зала круглого бассейна для купания в прохладной воде объемом 13 кубометров, окруженный деревянной балюстрадой. Лесенки спускались в оловянную ванну, изготовленную мастером Албрехтом. В зале был установлен камин из белого мрамора, украшенный золоченой бронзой.

В годы Великой Отечественной войны в Купальном зале была устроена конюшня; бассейн был разломан, многие двери уничтожены, от полов остались лишь обломки. В 1949 и 1990 годах прошли реставрационные работы.

Два этажа павильона «Холодная баня» соединяет винтовая лестница, словно висящая в воздухе. Ее спиралевидный марш вписан в овальный объем помещения без обычных подпорных стенок. Концы ступеней вставлены в специальный канал, выбранный в стене, и заклинены камнем; кромки ступеней соединены посредством закруглений и выемок, и таким образом ступени опираются также друг на друга. Сокращение расходов на художественную отделку помещений первого этажа Холодной бани, пересмотр проектных решений коснулись также и лестницы. На вопрос Камерона: «Из чего угодно ступени сделать, из российского мрамора или дикого камня?», последовал ответ императрицы Екатерины II: «Из дикого камня, но только покойную». Исполняя пожелания заказчицы, архитектор изготовил ступени из серого мелкозернистого гранита. Решетка лестницы получила простой рисунок в виде вертикальных стержней и гладких золоченых розеток; ее полированный поручень выполнен из красного виргинского дерева. Пол лестничных площадок выложен белым и серым мрамором с широким бордюром из путиловской плиты. Стены лестничного пространства прорезаны двумя дверями и парой окон, между которыми располагаются полуциркульные ниши с мраморными скульптурами. Над нишами размещены круглые лепные медальоны с мифологическими композициями работы Рашетта. Стеклянное заполнение окна-двери, выходящей на Висячий сад, выгнутое по форме стены, восстановлено в 2012 году.

Белые розетки кессонов купола над лестницей производят впечатление кружевного узора. Основание купола обегает лепной карниз с рельефом из листьев лотоса, а под ним тянется широкий фриз изящных арабесок с фигурами грифонов и вазами между ними. Силуэт лестницы и все ее пространство, созданное Ч. Камероном, составляют одно из самых совершенных и изысканных творений шотландского архитектора, уникальное в истории русского зодчества, с которым оказалось связано его творчество.

Источники:

https://ru.wikipedia.org/wiki/Холодная_баня_с_Агатовыми_комнатами

https://www.tzar.ru/objects/ekaterininskypark/cameron/coldbathhouse