Après la mort, en l'hôtel des Tournelles, le 30 juin 1559, du roi Henri II, sa veuve, Catherine de Médicis, fit démolir cette résidence royale et, d'après le R. P. F. Jacques du Breul (Le Théâtre des antiquités de Paris, 1612, pet. in-4, p. 1049), « fit commencer le magnifique bastiment de l'hostel Royal, dit des Tuitleries lez Paris, parce qu'il y avait anciennement une Tuillerie au dict lieu ».
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Le Palais des Tuileries en 1757, par Nicolas Raguenet.

Le futur palais allait donc se trouver en dehors et à l'Ouest de la partie de l'enceinte de Charles V comprise entre la deuxième porte Saint-Honoré et la tour, dite du Bois, sur la Seine, tour au-devant de laquelle furent bientôt édifiées près de la rivière et presque en prolongation de la grande Galerie du Louvre la maison du Grand-Prévost et la porte Neuve : ce n'est au reste que sous Louis XIII que les terrains occupés par le palais et le jardin des Tuileries, tracé à l'Ouest, au-devant du palais, furent compris dans les agrandissements de l'enceinte, laquelle fut portée de ce côté un peu au delà de la grille actuelle du jardin des Tuileries sur la place de la Concorde et eut pour limite les fortifications et fossés établis entre la troisième porte Saint-Honoré, à l'extrémité actuelle de la rue de ce nom, et la porte de la Conférence, près la Seine. 

Ces terrains du palais et du jardin des Tuileries avaient été acquis, dès 1548, de Nicolas de Neufville, secrétaire des finances, par François I^er, puis considérablement agrandis par les acquisitions faites par Catherine de Médicis elle-même, de 1563 à 1567; mais, dès le mois de mai 1564, cette reine fit commencer la construction du palais sous la direction de Philibert de l'Orme et la fit continuer, après 1570, sous celle de Jehan Bullant. Jacques Androuet du Cerceau, dans le t. Il des Plus excellents bastimens de France (Paris, 1679, in-fol., pl.), nous a conservé le plan primitif du palais des Tuileries qui devait être, construit dans un rectangle de 134 toises et demie de largeur sur 83 toises 1 pied de profondeur; mais Catherine ne vit s'élever des constructions des Tuileries qu'une faible partie, la partie centrale consistant en un peu plus de la moitié du corps de logis en façade sur le jardin et les deux galeries contiguës, plus le pavillon attenant à la galerie du Midi, lequel fut terminé seulement sous Henri IV; en revanche, elle aurait presque entièrement fait planter le jardin des Tuileries.
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Le Palais des Tuileries à l'époque de la Restauration.

Le pavillon central, couronné d'un dôme hémisphérique, les deux galeries contiguës, surmontées d'un attique, et les deux corps de logis quadrangulaires, auxquels aboutissaient ces galeries, bâtiments qui, malgré de fâcheuses et nombreuses amplifications, se sont conservés jusqu'en 1870, étaient renommés par leur riche architecture et par leur sculpture non moins riche, et passaient, avec l'ordre ionique dont les avait décorés Philibert de l'Orme, pour de gracieux modèles de l'architecture de la Renaissance française. 

Le pavillon central comprenait, au temps de Catherine de Médicis, un bel escalier qui, d'après le P. du Breul, était « tournant en limaçon, suspendu en l'air sans aucun moyen qui en soutienne les marches, et était le plus beau chef-d'oeuvre d'architecture et l'une des plus hardies pièces qu'on puisse voir en nostre France ». Henri IV, ne trouvant pas la partie des Tuileries construite sous Catherine assez vaste, y fit ajouter par Jacques Androuet du Cerceau une aile à grands pilastres composites se dirigeant vers le midi et un énorme pavillon arrivant jusqu'au quai, l'ancien pavillon de Flore.
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Sous Louis XIV, les Tuileries eurent à subir, d'autres importantes modifications qui en altérèrent l'élégante ordonnance : de 1660 à 1665, sous la direction de Levau, la façade du palais fut achevée du côté du Nord; les pavillons de Philibert de l'Orme furent exhaussés, et le pavillon central vit disparaître son dôme cylindrique et fut couronné d'un dôme quadrangulaire, en même temps que la masse de ce pavillon était amplifiée et surélevée; enfin, après des modifications, surtout intérieures, dirigées par Percier et Fontaine sous le premier Empire, sous Louis-Philippe, l'architecte Fontaine eut encore à augmenter, surtout comme combles, la masse des bâtiments et, malgré son talent, ne put qu'en alourdir encore l'aspect.

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Un dîner de femmes aux Tuileries, par Eugène Viollet-le-Duc.

Notre gravure représente, d'après Blondel (Cours d'architecture; Paris, 1673, in-8, t. III, pl. IX), l'avant-corps de la façade des Tuileries du côté du jardin après les agrandissements et exhaussements exécutés par Levau sous Louis XIV et avant les modifications dues à Fontaine sous Louis-Philippe. Pendant le second Empire, le pavillon de Flore fut entièrement reconstruit, et d'élégantes transformations furent apportées aux appartements intérieurs de la partie méridionale du palais par l'architecte Lefuel, qui, de plus, fit achever la grande galerie de communication du Louvre aux Tuileries, comprenant la salle des États, et eut, après la destruction du palais en 1871, à faire reconstruire les pavillons de Flore et de Marsan. Ces deux pavillons, aujourd'hui parties terminales du Louvre, sont tout ce qui restera de ce chantier de plusieurs siècles. En 1882, l'Assemblée nationale décida de raser ce qui restait des ruines du Palais des Tuileries; en 1886, elle avaient complètement disparu. (Ch. Lucas).