Это здание было запланировано ещё в 1842 году, когда нижегородское дворянство постановило сделать пожертвование на учреждение в Нижнем Новгороде института благородных девиц в честь великой княгини Марии Александровны. Однако образованный в 1852 году институт был вынужден в течение шести лет
арендовать у наследников купца Рычина дом на Ильинской улице, пока в октябре 1858 года не было построено здание между набережной и Жуковской улицей в районе площади Сенной. Место для института выбирал лично император Николай I, и здание было построено по проекту архитектора П. С. Павлова в духе николаевского классицизма. По мнению историка-краеведа Н. И. Храмцовского, по наружной архитектуре оно было лучшим в городе.
Главный фасад нового трёхэтажного здания выходил на Волгу, так что институтки, которым было запрещено покидать стены заведения, имели возможность беспрепятственно любоваться заволжскими просторами. На первом этаже здания жила начальница института, здесь же располагались зал, столовая, комнаты классных дам. На втором этаже были обустроены классы и физический кабинет, на третьем — домовая церковь и общие спальни воспитанниц, так называемые дортуары. К зданию примыкают два двухэтажных флигеля, в которых располагались лазарет, гардеробы, кухня, баня, людская. К зданию была подведена вода и единственная в городе сплавная канализация с бетонными трубами.
В годы Первой мировой войны здесь расположился госпиталь. После революции здание было передано в январе 1918 года в распоряжение войск ВЧК с конным дивизионом. Однако уже в 1922 году в доме расположилось техническое объединение нижегородских университетов, чуть позже здесь появились механический и химический факультеты, а в 1930 году здание стало одним из корпусов Нижегородского технического университета.
Ещё до войны здание было капитально отремонтировано: печи заменили на котельное отопление. В годы Великой Отечественной дом опять играл роль госпиталя. После окончания войны вплоть до 1955 года здесь размещался штаб противовоздушной обороны. Однако в конце концов, здание всё-таки вернулось в состав университета, и сейчас здесь проходят учебные занятия.
В советское время здание претерпело некоторые изменения, однако общая планировка сохранилась. В память о студентах и преподавателях, пострадавших от сталинских репрессий, на территории бывшего Мариинского института на средства христианской общины НГТУ возведена часовня, освящённая в 2003 году в память причисленного к лику святых адмирала Фёдора Ушакова. В наше время главный фасад здания выходит на улицу Минина, перед парадным двором перед зданием (курдонером) возвышается памятник работы скульптора Т. Г. Холуевой, посвящённый сотрудникам и студентам, павшим в ходе Великой Отечественной войны.
