В проекте, составленном в 1818 году, Монферран, следуя указанию Александра I, в частности, предусмотрел сохранение алтарной части и подкупольных опорных столбов - пилонов. Разборке подлежали колокольня, алтарные выступы и западная стена прежней ринальдиевской церкви, а южная и северная стены сохранялись. Увеличение здания намечалось лишь в длину, ширина же оставалась прежней, и оно в плане приобрело форму прямоугольника. Высота сводов также не изменялась. С севера и юга предполагалось возвести колонные портики. Собор в соответствии с «греческим каноном» должен был завершиться большим куполом и четырьмя малыми по углам. Внутри Монферран полагал сделать облицовку мрамором, а своды украсить живописью, скульптурой и позолотой. Архитектор, увлеченный своим будущим созданием, мечтал о сооружении, поражающем богатством материалов, благородством архитектуры, соперничающем с прекраснейшими храмами Италии.
Он стремился связать здание и с окружающими постройками, «ибо разнообразные строения, произведенные окрест сей церкви, - считал он, - требовали, чтобы она входила в целый состав как существенный предмет при воззрении на все вместе, а не расстраивала бы сего вида». С этой целью предполагалось произвести перепланировку Исаакиевской и Сенатской площадей, возведя с западной стороны здание, фасад которого повторял бы фасад строившегося дома Лобапова-Ростовского, выдержанного в традициях классицизма. Постройки, окружающие собор, должны были подчеркивать его архитектурную значимость и обеспечить создание единого архитектурного ансамбля.
Вскоре после утверждения проекта здание старого собора было обнесено высоким забором. За ним выросли хозяйственные строения, началась разборка стен ринальдиевской церкви и подготовка к закладке нового фундамента, 26 июня 1819 года состоялась торжественная закладка собора. На месте будущего сооружения прямо на сваи был положен первый гранитный камень с бронзовой позолоченной доской, на которой была выгравирована дата закладки.
План собора по проекту О. Монферрана. 1818 г.
В 1820 году Монферраа выпустил великолепный альбом с гравюрами, изображающими планы и фасады будущего сооружения. На его титульном листе был начертан девиз: поп omnis moriar (не весь умру). О поспешном издании этого альбома архитектору вскоре пришлось пожалеть: ему были предъявлены обвинения в техническом несовершенстве проекта и серьезных ошибках, допущенных в нем.
Главный фасад собора по проекту О. Монферрана. 1818 г.
С резкой критикой проекта выступил архитектор А. Модюи, приехавший из Франции в Петербург в 1808 году и бывший одним из членов «Комитета по делам строений и гидравлических работ». В октябре 1820 года он представил записку с замечаниями по проекту Монферрана в Академию художеств.
Суть этого документа сводилась к трем основным положениям: сомнение в прочности фундамента и его способности выдержать здание; сложность создания связи старой и новой частей постройки и возможность неравномерной осадки; неправильное проектирование купола, диаметр которого превышал допустимые размеры и создавал опасность обрушения при опоре на разные по времени постройки пилоны.
Помимо замечаний по существу проекта, Модюи допустил выпады личного характера, объявив Монферрана некомпетентным в вопросах архитектуры и строительства. По мнению французского посла в России графа де ла Ферронр, последнее было вызвано завистью к успехам соотечественника, быстрая карьера которого не давала покоя Модюи. Стремясь очернить Монферрана, он пишет на имя царя несколько писем-доносов. История эта приобрела широкую огласку.
Докладная записка Модюи была рассмотрена на специальном заседании Академии художеств, состоявшемся 21 октября 1820 года. Присутствующие единодушно признали, «что предмет читанной… записки есть дело великой важности и заслуживает прилежного рассмотрения…» Выводы были доложены императору, который распорядился создать «Комитет для рассмотрения замечаний архитектора Модюи на строительные работы Исаакиевского собора». В комитет вошли видные архитекторы и инженеры: президент Академии художеств Оленин, профессора Михайловы, Мельников, Гомзин, академик Стасов, Вильстер, Беретти, Бежанов, Бернаскони, архитектор Росси, каменных дел мастер Руджи, инженеры Базен, Дестрем и другие. Докладная записка Модюи была передана Монферрану «для составления подробного объяснения».