Стилізований під античність павільйон-ротонда зведений в закруті річки Слов'янки в 1781-84 роках за проектом архітектора Чарльза Камерона в якості подарунку великого князя Павла Петровича та його дружини матері, імператриці Катерині II на знак вдячності за подаровані їм землі. Щоб підкреслити посвячення храму Катерині II, в одній з ніш перебувала (втрачена в 20 столітті) гіпсова статуя імператриці в образі Церери (давньоримська богиня, покровителька врожаю і родючості). Це була копія бронзової статуї 1789 роки роботи Якова Рашета, що стояла в царскосельском гроті.
Шістнадцять білих каннелированной доричних колон не мають баз, а піднімаються прямо з цоколя. Стіни ротонди пофарбовані вохрою, дах біла, двері дубові з бронзою. У верхній частині стін поміщені скульптурні медальйони, а верх стінних ніш прикрашений легким ліпним орнаментом.
Над входом спочатку планувалася напис: «Любов, повагу і відданість перших власників Павловська присвятили цей храм яка подарувала їм цю ділянку землі». Однак, так як в церемонії закладки, що відбулася влітку 1780 року, брав участь імператор Священної Римської імперії Йосип II, вона була скорочена до нейтрального «Любов, повагу і вдячність присвятили». На жаль позолочений напис зникла в післяреволюційні роки, в музеї збереглася лише буква «ь».
Спочатку всередині, навпроти входу, в ніші була встановлена портретна статуя Катерини II, в образі богині мудрості Мінерви, виконана з мармуру. У 1791 році цю статую подарували графу І. Г. Чернишову, а в 1792 році встановили гіпсову фігуру імператриці в образі Церери (роботи Ж.-А. Рашета). У 1938 році ця статуя в інтер'єрі була випадково розбита при роботах всередині павільйону.
Зовні на стінах Храму в просвітах між колонами були поміщені медальйони-барельєфи, виконані Ж.-А. Рашет. У них повторювалися чотири алегоричних сюжету, присвячені Катерині II. Один з них являє собою персоніфікацію Щедрості, інший - Мінерву-Вікторію, третій - вручення дарчої грамоти на володіння землями Павловська, четвертий символізував Справедливість. Всі персонажі зображені без будь-якого натяку на портретну схожість.
При спорудженні павільйону Камерон передбачив поруч кухню у вигляді хатини, складеної з необроблених стовбурів дерев (розібрана на початку 19 століття). Можливо, що спочатку храм використовувався як місце проведення камерних концертів для обраного придворного суспільства.