Это типичное парковое сооружение в стиле классицизма построено «для отдохновения посетителей». Выбор места для павильона- галереи не случаен: он стоит на высоком берегу, откуда открывается живописный вид на Верхний Царицынский пруд и Арку-руину на острове.

Название «Нерастанкино», вероятно, отражает идею неразлучности влюблённых. Однако были у павильона и другие наименования: «Миростанкино», «Храм меланхолии» и «Старая ,Миловида"».

Свод павильона украшали живописные кессоны в технике гризайль, имитирующей лепной узор.

С 1830-х годов Царицынский парк приходил в запустение, его постройки постепенно ветшали. Ко второй половине XIX века павильон утратил скульптурное убранство и меблировку, у него были повреждены крыша, стропила и облицовка колонн.

В 1920-1930-х годах «Нерастанкино» неоднократно ремонтировали и в конце фасады павильона оформлены колоннами дорического (тосканского) ордера. В нишах фасадов в начале XIX века были установлены вазы из белого камня и статуи. Внутри галереи стояли столы, кресла и скамьи для отдыха.