И. Репин называл Поленова прирожденным архитектором, вспоминая о том, как тот еще в Академии «по-родственному» сочинял некоторым студентам архитектурного отделения программы, за которые они получали медали.
Особенно ярко эти наклонности художника проявились при создании «кремлевских» этюдов к неосуществленной картине «Пострижение негодной царевны» — таких, как «Успенский собор. Южные врата» и «Теремной дворец. Наружный вид», 1877 . Наверное, тут не прошла даром дружба Поленова с С. Мамонтовым и его единомышленниками, мечтавшими о возрождении древнерусского зодчества.
Позднее, в Абрамцеве, Поленов получил возможность реализовать свои стилизаторские таланты уже в архитектурной практике, когда рука об руку с В. Васнецовым занимался строительством и оформлением церкви Спаса Нерукотворного. Собственная усадьба «Борок» тоже была выстроена по проектам художника. Удивительно, но в проекте Большого дома он предвосхитил некоторые идеи функциональной архитектуры, приближающейся к конструктивизму.