В 1799 – 1800 годах во владениях императрицы Марии Федоровны на берегу реки Славянки появился изящный павильон, который задумывался как храм красоты и чистоты. Это была стационарная летняя купальня с бассейном и душем в византийском стиле.
В середине XIX века новый владелец Павловского дворца Великий князь Михаил Николаевич изменил внутренне убранство купальни, здесь появился оригинальный геометрический орнамент.
Во время Великой Отечественной войны, как и весь дворец, здание «Холодной ванны» серьезно пострадало. Долгое время чаша бассейна была засыпана землей. Во время последующей реставрации ее раскопали и сделали удивительное открытие – в земле лежала верхняя часть портала белого камина со вставками из редкого бордового мрамора. Специалистам удалось восстановить этот уникальный камин, рядом с которым купались члены императорской фамилии, и теперь он является одной из главных достопримечательностей экспозиции.
Утраченную историческую мебель заменили копии, похожие на театральную выгородку. Это придало экспозиции «Холодная ванна» интерактивный характер. Ящики комодов можно открыть и найти в них предметы быта, гребень, ножницы, миниатюрные портреты. Ощутить атмосферу купальни помогают аудиосопровождение и мультимедийная панель, на которой можно увидеть гравюры с купающимися девушками и даже прочесть рекомендации по сохранению красоты и уходу за собой, которыми пользовалась сама Мария Федоровна.