Pedro então transferiu a capital de Moscou para uma São Petersburgo ainda não concluída no ano de 1712, nove anos antes do Tratado de Nystad que daria um fim à guerra. Ele referia-se a São Petersburgo como a capital desde 1704. Em seus primeiros anos, a cidade desenvolveu-se em torno da Praça da Trindade na margem oeste do Neva, próximo ao forte. No entanto, São Petersburgo logo começou a ser construída de acordo com o plano. Em 1716, Domenico Trezzini elaborou um projeto no qual o centro da cidade localizar-se-ia na Ilha de Vassiliev e seria moldada por uma cadeia retangular de canais. O projeto não foi completado, e o fracasso da ideia ainda é visível nos formatos das vias. Em 1716, Pedro apontaria Jean-Baptiste Alexandre Le Blond como o arquiteto-chefe da cidade. O estilo Barroco, desenvolvido por Trezzini e outros arquitetos são explícitos em construções como o Palácio de Menchikov, o Kunstkamera e a Catedral de Pedro e Paulo, que tornaram-se prédios proeminentes no início do século XVIII. Em 1724, a Academia de Ciências, a Universidade nacional e um Ginásio Acadêmico foram inaugurados na cidade pelo czar que a fundara. Em 1725, Pedro morreria, sete anos após o filho, deixando o trono ao seu neto Pedro II, que transferiu a capital novamente para Moscou, pressionado pela nobreza que se opunha aos ideais de modernizações característicos de Pedro I. Com a ascensão da czarina Ana, em 1732, São Petersburgo mais uma vez viria a se tornar a capital russa. Por mais 186 anos, a cidade permaneceria como o trono da família Romanov e a sede da corte do Império Russo.