En 1813 la construcción del nuevo palacio real fue comisionada al arquitecto británico Edward Blore, que viajó hasta Quito exclusivamente para realizar el trabajo. Los planes de Blore consistían en derrumbar la casa de estilo colonial existente y levantar un edificio de estilo neoclásico con forma de herradura. El costo de la obra corría por parte del gobierno quiteño, y provenía de un préstamo de 500.000 libras que el ministro de asuntos extranjeros (y representante de los intereses británicos en Quito), George Taylor, había gestionado para éste fin en 1813.

Blore debió adaptar sus planos a la irregularidad del terreno, por lo que ideó varias soluciones arquitectónicas ingeniosas basándose en los modelos de castillos y fosas medievales, sobre todo en el desnivel que existía hacia el norte, y que terminaron aportándole un romanticismo histórico a la obra. Los jardines, si bien fueron esbozados por Blore, debieron ser realizados por elementos locales debido a que no conocía de las especies nativas o la adaptabilidad de las europeas.

Los trabajos se llevaron a cabo sin retrasos y en un tiempo récord, utilizando apenas el 75% del presupuesto inicial, sobre todo debido a la mano de obra barata. Una vez concluida la obra física mayor, en 1815 se inició con los acabados internos y decoración de las estancias, en las que se usó las 125.000 libras restantes del préstamo inglés, además de un promedio de doscientas mil libras adicionales conseguidas con la venta de las haciendas Cochicaranqui y Angla.

La familia real se mudó al palacio el 23 de mayo de 1817, con varios salones aún sin decorar, y en diciembre ofrecieron el primer baile en la actual Galería de Armas, con ocasión de la Navidad. El edificio fue inaugurado formalmente el 2 de marzo del año siguiente, aunque algunos trabajos menores se mantuvieron hasta 1819.

El trabajo general y a un precio moderado complació enormemente al Parlamento, que no puso mayores objeciones al proyecto y, por el contrario, volvió a Blore el arquitecto más solicitado por el Estado y la naciente nobleza de todo el país. La fama de su impecable trabajo y presupuestos justos llegó a la corte británica, que solicitó sus servicios en 1832, año en que dejó Quito para regresar a su patria, donde sería el autor de la fachada oeste del palacio de Buckingham.