A construção do palácio é desenvolvida, na sua estrutura básica, em alvenaria, com a utilização da pedra e dos tijolos. A solidez e compacidade exigidas pelo sistema construtivo tradicional se verificam na solidez dos muros externos e na repetição dos módulos do sistema mural interno nos três andares.
   Madeiras - peroba, cedro evinhático - foram utilizadas, junto com as sapatas de pedras, como alicerce e estrutura para o prédio. Os materiais de construção provinham dos trapiches no centro da cidade, e eram transportados pelo mar até o terreno. Vieram das pedreiras da Candelária (Rua Bento Lisboa) e da Glória (Rua Pedro Américo), de onde foi retirado o granito carioca utilizado na fachada em combinação com o mármore rosa. A pedra de cantaria lavrada veio de Portugal.
   Também estão presentes elementos tecnológicos "modernos", baseados no uso do ferro: a escada principal do palácio foi uma das primeiras pré-fabricadas utilizadas no Brasil, instalada sob a direção do arquiteto alemão Otto Henkel. Na fachada para o jardim, tem seis colunas de ferro que suportam a varanda. Por último, na fachada da entrada do serviço, tem uma muito decorada (pensilina em italiano), um teto que marca a entrada lateral para o prédio. Muitos dos elementos decorativos foram feitos em bronze e ferro. Outro elemento "moderno", do ponto de vista construtivo, é o vitral colocado sob a clarabóia no espaço central do cortile.