Указ об основании корпуса в Полтаве вышел 1 февраля 1830 года. По следующему приказа от 5-го января 1836-го заведение должно был получить название «Петровского» в честь Петра I и его победы в Полтавской битве.
Открытие, в присутствии генерал-губернатора и других важных персон, произошло 6 декабря 1840-го года. Набор из 36-ти кадетов приступил к обучению с 17-го числа. От 9 мая 1841 корпус закреплен за Западным округом. В 1844 году насчитывалось 400 кадетов (время их число достигало 500 и более человек).
Главный корпусный дом построен в 1835-1840 годах в стиле позднего классицизма под руководством архитектора М. И. Бонч-Бруевича. Занимает северо-западный участок Круглой площади, которая сначала отводилась для мужской гимназии. Наибольший среди сооружений ансамбля (длина главного фасада — 132 метра). Каменный, трехэтажный, Т-образного планирования. Ось симметрии главного фасада акцентирован восьмиколонным портиком римодоричного ордеру, который опирается на Рустованный аркаду 1-го этажа. Увенчанный треугольным фронтоном. К центральному входу ведет лестница и два прямых пандусы, которые расположены вдоль, вдоль фасада. Первоначально дом не был оштукатуренный и важную роль в создании строгого монументального образа играл контраст красных кирпичных стен и побеленных деталей.