El resultado fue un edificio de planta rectangular de gran tamaño, dispuesto alrededor de tres patios —el central más amplio, con el fondo de forma cóncava—, bastante similar al cuartel del Conde-Duque, obra de Pedro de Ribera. Tenía tres plantas —una baja más dos pisos superiores, cada uno de los cuales mostraba 33 vanos —, así como tres sencillas fachadas de granito. La fachada principal daba al espacio que comunicaba la cuesta de San Vicente con la plaza de Leganitos, hoy desaparecida —esta última se encontraría en el tramo inicial de la actual calle de los Reyes—. Este espacio recibió el nombre de plaza o plazuela de San Marcial. Al parecer, recibió este nombre por encontrarse acuartelados allí los regimientos de caballería de la Guardia Real, los cuales estaban al mando, a finales del reinado de Fernando VII, de Manuel Freire de Andrade, que había obtenido el título de marqués de San Marcial en premio a su destacada actuación en la batalla del mismo nombre, durante la Guerra de la Independencia. La plaza recibió oficialmente el nombre en 1835, con la normalización de la toponimia madrileña aprobada el 11 de enero de ese año. Las fachadas a los patios se hacían con galerías.