Павільйон «Холодна лазня» займає центральне місце в Термах Камерона. Макет цього павільйону був закінчений в 1780 р в тому ж році почали його будівництво.
Архітектурне рішення комплексу ґрунтується на контрасті поверхів і повністю відповідає давньоримським стилю, який поєднує в собі строгість геометричних ліній і чудову декоративну обробку. Для будівництва цоколя були використані блоки пористого грубо обробленого пудостского каменю, завдяки якому створюється ефект нальоту часу, ілюзія справжньої античності.
На першому поверсі павільйону розташовані приміщення для купання; на другому поверсі-кімнати для розваг і відпочинку з характерним античним оздобленням. Між цокольним і другим поверхом проходить сильно видатний карниз. У довгій північно-східній стіні прорізані напівциркульні вікна, в торцях будівлі виконані арки прямокутної форми.
Оздоблення другого поверху відрізняється від оформлення цоколя витонченістю і легкістю. Стіни другого поверху мають світло-жовтий колір і прикрашені нішами зі скульптурами. Ніші виконані в теракотовому кольорі, що виділяє їх на світлому тлі стін. Верхній край стін прикрашають барельєфи на міфологічні теми.
Південно-західний, парадний фасад павільйону виходить на склепінчасту терасу, яка спирається на цегляні стовпи. Тераса виконує роль підстави Висячого саду і пов'язує Великий Царськосельський палац і ансамбль Камерона. Якщо дивитися на павільйон з боку Камероновой галереї і Висячого саду, то його верхній поверх виглядає як абсолютно самостійне одноповерхова будівля. Головний фасад відрізняється від інших фасадів наявністю таких же колон, як на Камероновой галереї, що говорить про єдність цих споруд.
Камерона пронизував дух мистецтва античних часів. Це знайшло своє відображення в розкішному вбранні фасадів, внутрішнє планування будівлі «Холодної лазні». В оздобленні овальних і багатокутних залів також відбилися традицій давньоримського мистецтва. Перекривають приміщення склепіння прикрашає рельєфна скульптура, ліпні візерунки, живопис.
Оздоблення інтер'єрів павільйону до теперішнього часу зберегла свій первісний вигляд. Сьогодні перший поверх використовується для влаштування тимчасових експозицій.
Незважаючи на те, що в Стародавньому Римі гарячої лазні ніколи не було, в ансамблі Камерона присутній цей невід'ємний елемент російської традиції (російська парна). Це приміщення невеликих розмірів має дерев'яну стелю, дощату підлогу і обшиті деревом стіни. Над цією спорудою працював архітектор І.В. Неелов, оскільки голландський майстер не мав досвід проектування російських бань. Порядок процедур в Термах Камерона будувався по давньоримської традиції зниження температури при переході з одного приміщення в інше: від парної - до купального залу.
Найсвітлішим і просторим приміщенням є купальний зал. Перший проект цього залу імператрицею був відхилений. За попереднім планом передбачалася обробка штучним мармуром стін, золоті ліпні прикраси, розпис орнаментом, підлогу, вимощену різнобарвним мармуром. Над басейном передбачалося встановити балдахін на фаянсових колонах з позолоченими бронзовими орлами. Від початкового задуму архітектора залишилися тільки прикраса залу рельєфами на міфологічну тематику. Пол виклали дубовим паркетом. А стіни крім рельєфів нічим не були прикрашені.
Круглий басейн в 13 кубометрів оточувала дерев'яна балюстрада. Стіни басейну були викладені з цегли, а всередині була встановлена олов'яна ванна. У залі розташовувався мармуровий камін, декорований позолоченою бронзою.
Купальний зал з'єднаний з ванною кімнатою, яка призначена для теплого купання. Стіни її просто пофарбовані, єдина їхня прикраса - рамки, одна розташована всередині іншої, цікаво ділять поверхню стін. Над дверима розташовувався декоративний портик, а над портиком - декоративні ліпні вази.
Далі розташовувався Кутовий кабінет, який представляв собою в плані квадратне приміщення з полуциркульной нішею. Це приміщення використовували для масажних процедур. Кабінет був прикрашений колонами з мармуру з коринфськими капітелями і ліпними медальйонами з міфологічними композиціями.