Павильон представляет собой круглый храм — ротонду высотой 9,5 м, расположенную на одном из островов Белого озера в Дворцовом парке. Сооружение установлено на возвышенности, на круглой каменной площадке — стилобате, к которой ведут три небольшие лестницы. Из-за этого создаётся впечатление монументальности павильона, несмотря на его небольшие размеры. Павильон открыт с передней стороны, задняя полуциркульная стена глухая. Полукупол над ней украшен кессонами с лепными розетами и раковиной. В передней части павильона по полукругу установлено пять пар тосканскихколонн из серого с белыми прожилками мрамора на высоких постаментах. Профиля венчающего колоннаду антаблемента переходят на глухую полуциркульную стену павильона. По внутренней поверхности стены идёт лепной фриз из ветвей аканта и пальметт. Колоннада увенчивалась одноглавым орлом, высеченным из белого мрамора и поддерживающим щит с вензелем императора Павла I. В задней стене павильона расположено три ниши для статуй.
Из Павильона Орла открывается перспектива, в глубине которой отчётливо просматривается Колонна Орла.
Автором проекта павильона, предположительно, был Винченцо Бренна. Дата постройки павильона неизвестна, впервые он упоминается в 1792 году как уже существующее сооружение. В конце XVIII — начале XIX веков павильон называли Темпелем или Тамплем (Темплем) (от Шаблон:Lang-fr — храм), также встречалось название Круглая беседка, но позже общеупотребительным названием стало Павильон Орла.
Первая реставрация производилась в 1841—1842 годах. Были разобраны и возобновлены обветшавшие деревянные конструкции полукупола. Несколько позже, в 1845 году подвергался переделке стилобат, при этом блоки пудостского камня заменили путиловской плитой.
Во время войны рядом с павильоном взорвалась фугасная бомба. От взрыва разрушилась значительная часть купола, две колонны были сброшены в озеро. Исчез Орёл, венчавший колоннаду. Восстановление Павильона Орла проводилось в 1969—1970 годах. Орёл так и не был восстановлен.
