Императорский Царскосельский Лицей (великокняжеский флигель) занимает протяженное четырехэтажное здание с парадным оформлением со всех сторон и расположен между Садовой улицей и Лицейским садом. Закругленные узкие торцы здания выходят на Дворцовую улицу и Лицейский переулок. Расположенное на сильном перепаде рельефа, оно соединяется аркой - переходом с Церковным флигелем Екатерининского дворца

Действительно, всё здесь – и внутреннее убранство комнаток, и садик с церковью Знамения , и глухие стены – напоминало монастырь и оправдывало название «келейка». Притом, лицеисты были строжайше изолированы от своих семей, так как влияние семьи оценивалось как начало, тормозящее развитие воспитанников в надлежащем духе. В течении шести лет лицеистов не отпускали даже в близлежащий Санкт Петербург! 
На втором этаже помещались классы младшего курса и общая столовая, на третьем - классы старших воспитанников и парадный Большой зал, где 8 января 1815 г. на экзамене А.С. Пушкин читал «Воспоминания о Царском Селе».

Внутреннее управление в Лицее осуществлял директор, кандидатуру которого утверждал император. Первым директором стал статский советник В. Ф. Малиновский, выпускник Московского университета. Директор был обязан постоянно проживать в здании Лицея и находиться в курсе всех важных дел. На нем лежала персональная ответственность за каждого воспитанника.

В 1817 году состоялся первый выпуск воспитанников Царскосельского лицея в государственную службу. С чином IX класса были выпущены 9 человек, с чином Х класса — 8 человек, 7 человек стали офицерами гвардии и 5 - офицерами армии. В последующие годы интерес лицеистов к военной службе сохранился. 
В 1820 г. пожар, вспыхнувший в Большом дворце, охватил и лицейский флигель, причинив ему сильнейшие повреждения. Однако здание восстановили в прежнем виде под руководством архитектора В.Л. Стасова.

Императорским указом от 18 марта 1822 года Царскосельский лицей был передан в ведомство главного директора Пажеского и кадетских корпусов. Таким образом, непосредственное заведование Лицеем перешло к генерал-адъютанту П. В. Голенищеву-Кутузову. Начался новый этап его истории. 
Восшествие на престол императора Николая I имело серьезные последствия для российской системы народного образования. По указу от 23 февраля 1829 года Царскосельский лицей перешел к подготовке воспитанников только для статской службы. Кафедра военных наук была закрыта, а вместо ее предметов стали вводить логику, психологию, статистику и географию. Изменилась и организационная структура Лицея. Вместо двух классов по 3 года воспитанники стали обучаться в четырех классах по 1,5 года каждый.

В 1832 г. производилась перепланировка помещений лицея в связи с увеличением числа воспитанников до ста человек и утверждается«Положение о своекоштных воспитанниках Лицея». К 50 казенным воспитанникам прибавилось 50 своекоштных, с платой по 2000 рублей в год за каждого. Обе категории обучаемых имели одинаковые права. За казеннокоштными воспитанниками сохранили привилегию на получение денежного пособия при выпуске. 
По новому положению в Царскосельский лицей могли поступать сыновья дворян в возрасте 12-14 лет, обязательно крещеные и с хорошим здоровьем. Предусматривались следующие вступительные экзамены: закон Божий, российский язык, латинский язык, немецкий или французский язык, математика, география и история. Новое положение позволило улучшить качественные характеристики обучаемых и увеличить их число.

В последующие годы внимание императора и высших сановников к Лицею не ослабевало. Лицеисты получали новые льготы и привилегии: похвальные листы и подарки за успехи в учебе, занесение имен лучших учеников на мраморные доски почета, разрешение воспитанникам 4-го класса носить маленькие шпаги, увеличение денежного пособия при выпуске и прочие льготы. 
Император Николай I 6 ноября 1843 года подписал Указ «О введении Царскосельского лицея в общее устройство гражданских учебных заведений». Это означало перевод лицея под непосредственный надзор монарха, перемещение его из Царского Села в Санкт-Петербург (в здание Александровского сиротского дома) и переименование в Императорский Александровский лицей. Начались существенные преобразования в организационной, кадровой и учебно-воспитательной сферах, которые превратили Лицей в элитное высшее учебное заведение мирового класса.