Павильон "Нижняя ванна" был построен в 1778-1779 годах, неподалеку от "Верхней ванны" по проекту архитектора И. В. Неелова. Здание расположилось в некотором отдалении от парковых аллей и не сразу заметно для посетителей парка, так как наполовину скрыто за деревьями и кустарниками.
В XIX веке павильон назывался Кавалерская мыльня и предназначался для придворных. Оригинальный вид "Нижней ванны" определяется его архитектурным решением - здание не имеет главного фасада, обращенный к дворцу и противоположный фасад абсолютно идентичны. Строение имеет центральный зал, стены которого подняты намного выше стен окружающих его помещений, образуя таким образом световой барабан, покоящий на своих вершинах купол. Фасадные стены вверху и стены барабана прорезывают круглые окна. Внутри павильона находится 10 небольших помещений, которые сгруппировались вокруг зала, находящегося в центре, где располагалась большая медная ванна.
Во время Великой Отечественной войны павильон пострадал незначительно, сохранились фрагменты внутренней отделки и гранитные ванны, восстановительные работы проводились в 1944-1945 годах.