Теремной дворец (1635–1637) построен при царе Михаиле Федоровиче архитекторами Б. Огурцовым, А. Константиновым, Л. Ушаковым и Т. Шарутиным. Это первое каменное здание на Руси, предназначенное для повседневной жизни, а не для торжественных приемов (ранее жилые постройки строились только из дерева).

При возведении нижнего подклетного этажа были использованы палаты, сохранившиеся от великокняжеского дворца ХV–ХVI веков, возведенного для Ивана III итальянским зодчим Алевизом Фрязином. На их основании был возведен второй этаж – мастеровые палаты, в которых шили белье и одежду для царского двора. В трехэтажном Теремном дворце размещались покои царицы и царских детей, над ними располагались покои царя. В верхнем этаже-надстройке, так называемом златоверхом Теремке, заседала Боярская дума. На третьем и пятом этажах дворца располагались галереи-гульбища. С восточной стороны на второй этаж дворца вело Верхнее Золотое крыльцо, служившее парадным входом в царские покои.

Основными декоративными украшениями фасадов дворца являются белокаменные резные наличники, украшенные подвесными гирьками с растительными орнаментами, включающими геральдические изображения зверей и птиц.

В архитектурный ансамбль Теремного дворца также входят Золотая Царицына палата XVI века и домовые церкви (Воскресения Словущего, Спаса, придела Распятия и др.), которые в 1682 году подвели под одну кровлю и поставили на ней 11 глав на украшенных изразцами шейках. Строительными работами руководил архитектор Осип Старцев, рисунки для майолик и крестов выполнены резчиком — старцем Ипполитом.

Первоначальные интерьеры дворца не сохранились. В 30-е годы XIX века стены дворца были расписаны в «древнерусском стиле», в окна вставлены многоцветные витражи, а в комнатах установлены изразцовые печи.

В 1992 году НПФ «Ресма» были отреставрированы фасады Теремного дворца Московского Кремля:

• расчистка медной кровли и ее двуцветная окраска в белый и темно-красный цвета на основе технологических рекомендаций;
• реставрация белокаменных резных фронтончатых наличников с подвесными гирьками;
• расчистка резного белокаменного декора, утраченные фрагменты которого восстановлены методом докомпоновки. Работа над сложнейшей белокаменной резьбой, включающей растительные мотивы, фигурки животных и мифологических персонажей, потребовала от реставраторов-белокаменщиков высокого профессионального мастерства;
• расчистка фасада от загрязнений, затем покраска его краской на казеиновой основе, составленной по уникальному рецепту и изготавливаемой, несмотря на значительный объем работ, малыми порциями по старинной технологии;
• реставрация одиннадцати глав домовых церквей, входящих в единый комплекс Теремного дворца: промывка позолоты главок и крестов, расчистка и покраска краснокирпичных фрагментов на барабанах, а также тщательная промывка и расчистка изразцов барабанов от многочисленных загрязнений с восстановлением утраченных деталей методом холодных подмазок с последующей покраской изразцов.

Все реставрационные работы выполнялись на основании архитектурного сопровождения Н.Г. Мухина (Моспроект-2, мастерская № 13) и по рекомендациям технолога ЦНРПМ М.П. Иевлевой.