Peter Đại Đế bèn chiếm Nyenkans trong cuộc Bắc chiến vào năm 1703 và thay pháo đài này bằng pháo đài Peter và Paul được xây cất xa cửa biển hơn – 5km vào sâu hơn trong đất liền – trên một hòn đảo có tên là Zayachy. Từ đó Saint Petersburg bắt đầu nảy nở thành một thành phố. Theo lệnh của Peter Đại Đế, những nông dân khắp nước Nga bị bắt đi làm tại những công trường cùng với những tù binh người Thụy Điển để xây dựng thành phố Saint Petersburg và hàng vạn người đã phải hy sinh. Năm 1712, khi thành phố xây dựng gần xong quanh Công trường Trinity – Trinity Square - Peter Đại Đế chuyển thủ đô từ Mạc Tư Khoa tới Saint Petersburg. Tới năm 1716, dưới sự điều hành của kiến trúc sư Domenico Trezzini, một người Ý lai Thuỵ Sĩ, một kế hoạch phát triển trung tâm Saint Peterburg được phác họa và bắt đầu được thực hiện trên hòn đào Vasilyevsky nhưng không xong. Sau đó Kiến trúc Sư người Pháp Jean-Baptiste Alexandre Le Blond được Peter Đại Đế đề cử thay thế để cầm đầu cuộc thiết kế thành phố. Chính vì vậy mà nhiều công trình xây dựng tại Saint Petersburg mang lối kiến trúc Baroque Ý như lâu đài Menshikow, Viện Bảo tàng Kunstkamera, Thánh Đ ường Peter và Paul, toàn nhà Twelve Collegia...
Năm 1725 Peter Đại đế mênh chung, khi đó ông mới 52 tuổi. Ước muốn mang tới một nước Nga tân tiến của ông đã không được những quan lại trong triều đình tán thành nên ông đã là nạn nhân của nhiều vụ âm mưu ám sát kể cả vụ mưu phản mà chính người con trai ông dính líu vào. Năm 1727 Hoàng Đế Peter II của nước Nga đã chuyển hoàng cung về lại Mạc Tư Khoa nhưng chỉ 4 năm sau Hoàng Hậu Anna của Nga đã lại chọn Saint Petersburg làm thủ đô cho Đế Quốc Nga và trong suốt 186 năm kế đó triều đình các nhà vua Nga thuộc giòng tộc Romanov luôn đóng đô ở Saint Petersburg cho tới khi bị lật đổ bởi cuộc Cách mạng của Cộng Sản năm 1917.