Sob o patrocínio da Princesa Isabel e por sugestão do Conde D'Eu, o Palácio foi construído por determinação da Benemérita Associação Agrícola e Hortícula de Petrópolis, com fim de abrigar exposições de produtos da região. Mas, a par disso, o Palácio foi palco de vários bailes, a começar por aquele que marcou sua inauguração, a 2 de fevereiro de 1884. Contudo, dentre todos os acontecimentos que ali se passaram, o mais célebre foi sem dúvida, o 1º de abril de 1888, Domingo de Páscoa, quando 103 escravos de Petrópolis receberam, das mãos da Princesa Isabel, seus títulos de Liberdade. Com estrutura metálica e vedação de placas de vidro, foi fabricado na França, nas oficinas de Saint-Saveur-les-Arras, no mesmo período da Torre Eiffel, o Palácio de Cristal é um representante perfeito do novo estilo arquitetônico introduzido pela Revolução Industrial. Essa construção é congênere ao pioneiro Crystal Palace, erguido em Londres em 1851 e destruído por um incêndio anos mais tarde. Chegou em 1879, inteiramente desmontado, sendo a primeira construção pré-fabricada do Brasil, sendo a única construção do gênero no mundo. 
Restaurado e ainda conservando as características originais, foi reinaugurado pelo Exmo. Sr. Presidente da República, Fernando Henrique Cardoso, em 14 de março de 1998.

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