En renversant la monarchie, le 10 août avait subitement replongé le château dans le silence de l’abandon. L’Assemblée, pourtant, fut loin d’en oublier totalement l’existence. Elle confia aux représentants de la Commune la surveillance provisoire et la conservation de tous les effets contenus dans ses murs. D’autre part, Palloy fut chargé de la démolition des baraques du Carrousel que l’incendie avait ravagées. Le ministre de l’intérieur vint d’ailleurs se plaindre devant les députés des multiples dommages qu’il avait engendré, les destructions n’étant toujours pas terminées un mois plus tard. Au citoyen Gervais revenait la tâche de rassembler les fers, plombs, cuivres et tôles provenant des bâtiments sinistrés.

Ce souci de l’Assemblée de préserver de l’abandon et de la ruine l’ancien château de « Capet » reflétait en vérité ses premiers désirs d’en tirer utilement parti. La salle du Manège dans laquelle elle siégeait depuis près de trois ans présentait toujours les mêmes inconvénients que ceux auxquels les députés s’étaient heurtés en novembre 1789. Ce fut le représentant Broussonet qui, le premier, proposa, le 13 août, que la future Convention tienne ses séances dans la vaste demeure du ci-devant roi ; il fut vivement applaudi. Le 8 septembre, ce fut Pétion qui, au nom de la section des Sans-culottes, monta à la tribune : « Nous venons vous offrir un projet que nous croyons utile. La salle où vous siégez maintenant présente les plus grandes incommodités… Nous avons jeté les yeux sur un cadre plus vaste ; il fait partie du château des Tuileries ; c’est l’ancienne salle du Théâtre Français. » La suggestion du maire était tentante. L’Assemblée décida de confier au Comité d’Instruction publique le soin de l’examiner avec attention. Car il s’agissait surtout de ne pas se précipiter, la tâche à accomplir dans l’éventualité d’une installation des députés au château était gigantesque : remettre toute l’aile sud en état, transformer complètement l’aile nord, réparer les toitures, les cheminées et les charpentes ; achever la démolition des baraques incendiées ; paver la cour et aménager les hôtels du quartier destinés à recevoir les multiples bureaux et comités de la Convention.

Ce fut pourtant dès le lendemain qu’un premier projet de décret fut soumis à l’Assemblée. Il prévoyait la nomination du citoyen Vignon pour diriger les travaux. Cambon s’éleva contre la légèreté avec laquelle on traitait cette affaire, réclama des devis détaillés et fit ajourner le projet. Il fut soutenu le lendemain par l’architecte Perrard-Montreuil qui souligna l’étendue des travaux à entreprendre, rappelant par ailleurs qu’en 1789, l’aménagement de la salle du Manège avait coûté plus d’un million de livres. Il termina son discours en encourageant les députés à la sagesse et à la réflexion.

A ce moment déjà, deux artistes venaient proposer leur participation à côté de Vignon : Poyet, architecte de la municipalité, et Pâris, architecte de la Constituante et de la Législative. Ce fut pourtant Perrard qui, se joignant à l’architecte Allais, s’unit à Vignon avec lequel il présenta un rapport, le 12 septembre, qui prévoyait l’aménagement de la nouvelle salle d’assemblée pour une somme de 200.000 livres seulement. Roland, ministre de l’Intérieur, présenta à son tour le rapport aux architectes Heurtier et Boullée, au peintre David et à l’abbé Bossu, de l’Académie des Sciences, qui restèrent incrédules.

Ce fut enfin le 14 septembre que Roland présenta devant les députés son rapport définitif sur le projet Vignon. Le caractère provisoire de la salle à construire fut particulièrement souligné, la Convention devant se réunir quelques jours plus tard étant elle-même une assemblée temporaire. La lecture du rapport terminée, l’Assemblée décréta qu’elle autorisait le ministre à faire préparer la nouvelle salle selon les plans de Vignon, pour une somme ne devant impérativement pas dépasser 300.000 livres, et pour le 1er novembre 1792. L’architecte se désolidarisa aussitôt d’Allais et de Perrard. Enfin pouvaient commencer les travaux .

Le lendemain, Roland fut chargé de la surveillance et de la conservation de tous les effets du château, et une garde fut placée pour en prévenir la dilapidation. Enfin, des commissaires furent nommés pour la continuation des inventaires commencés après le 10 août.

Il fut d’autre part peu à peu procédé au démeublement des appartements. On transporta ainsi dans la salle du Manège un nombreux mobilier pour la première séance de la Convention, le 21 septembre : la table du Conseil et son tapis, une autre table à tapis de velours fleurdelysée, pour le président, un fauteuil vert galonné en or, également pour le président, deux fauteuils de moquette, pour les secrétaires, sept chaises de velours d’Utrecht, pour les ministres, trois autres chaises garnies, pour la barre, soixante et une banquettes de velours fleurdelysé, en partie pour les députés, ainsi que deux tapis provenant de la chapelle, trente-six tabourets de panne et de velours d’Utrecht, trois lustres, un poêle, cinq banquettes, un encrier et huit flambeaux. Le 24 octobre, la Convention autorisa Roland à vendre le reste du mobilier après la levée des scellés, mais les enchères rendirent mal et une grande partie des meubles fut réservée aux comités de l’Assemblée, qui devait également s’installer au château.

Enfin, le 27 novembre, elle décréta la suppression de tous les gages, traitements, appointements et gratifications « attribuées aux personnes employées par le ci-devant roi », et l’évacuation définitive des logements pour la fin de l’année.

Ce fut donc dans la salle des Machines du château, constituée du pavillon du Théâtre et de la galerie attenante terminée par le pavillon de Marsan, et occupée par l’ancienne salle de spectacles, que l’architecte Vignon choisit d’aménager la nouvelle salle des séances de la Convention. Ses plans prévoyaient tout d’abord trois issues principales pour y accéder : le grand escalier du château et la chapelle du niveau d’entresol, les portes et l’escalier pratiqués du côté du jardin et du côté cour des Suisses, et l’escalier du pavillon de Marsan. La première était destinée aux représentants, le seconde au public, et la troisième constituait une issue de dégagement.

La salle proprement dite devait être aménagée dans la galerie depuis toujours occupée par la scène du théâtre, au niveau de la chapelle. Haute de 13,86 mètres, longue de 41,25 et large à son maximum de 18,48, elle devait former sur toute sa hauteur une semi-ellipse éclairée par cinq croisées sur le jardin et une lanterne grise dans le comble, et décoré d’un rang de colonnes ioniques montées sur un stylobate longeant la partie supérieure des gradins des députés et couronnées d’un plafond en voussure. L’ensemble devait se caractériser par un style pur et agréable.

Les dimensions de la salle étaient calculées pour que celle-ci puisse contenir huit cent trente députés, deux cents suppléants, cent admis aux honneurs de la séance et mille six cent soixante-dix hommes et femmes du peuple. Quatre entrées étaient prévues pour les représentants : deux de plain-pied avec la salle, deux au niveau supérieur de leurs gradins et deux dernières par les escaliers de dégagement situés dans les galeries intermédiaires. Le peuple devait entrer par les escaliers particuliers pour gagner ses tribunes de forme semi-circulaire, placés notamment dans le renfoncement des angles. Les suppléants, également arrivés par des escaliers particuliers, devaient en partie se retrancher dans les tribunes du peuple. Enfin, les admis aux honneurs de la séance devaient se placer dans les tribunes aménagées sous la rangée de colonnes qui décorait le local.

L’ancienne salle de spectacles du château dans laquelle devait s’inscrire le projet de Vignon, formait quant à elle, avec son vestibule, un vaste espace de 76 mètres de long sur 20 mètres de large. Adossés aux murs, d’une épaisseur de 1,32 mètre, qui la délimitait côté jardin et côté cour, dix gros piliers en pierre supportaient le poids immense du comble mansardé de la galerie.