Şirvanşahlar saray kompleksinin mərkəzindəki yaşayış evi memarlıq baxımından diqqətçəkəndir. Təsadüfi deyil ki, Bədr Şirvani divanında Xəlilullahın sarayını Xəzər dənizinin parlaq gövhəri adlandırmışdı. Saray ikimərtəbəli qeyri-düzgün düzbucaqlı formasındadır. Otaqların yaxşı işıqlandırılması məqsədilə sarayın cənub-şərq hissəsi girintili-çıxıntılı inşa edilib. İlk əvvəl sarayda 52 otaq olub: 27-si birinci, 25-i isə ikinci mərtəbədə. İkinci mərtəbənin plan quruluşu birinci mərtəbəni tamamlayır. Otaqlar asimmetrik yerləşdirilib. Dar, yarığa oxşar pəncərələri- mağzalları olan birinci mərtəbə xidməti məqsədlər üçün nəzərdə tutulub. Yuxarı otaqların tavanları tağbəndlidir. İkinci mərtəbənin otaqları şah və onun ailəsi üçün imiş. Ansambl tikililərinin əksəriyyətinin XV əsrin ikinci yarısında ucaldılmasına baxmayaraq, saray binasının memarlıq xüsusiyyətləri tədqiqatçıların bəzilərini bu nəticəyə gətirib çıxarıb ki, saray binası daha əvvəl tikilib. Həm də saray tikililəri əvvəllər mövcud olmuş yaşayış məskəninin qalıqları üzərində ucaldılıb.
   XIX əsrdə saray binasından hərbi təsərrüfat idarəsi kimi istifadə edildiyi vaxt, sursat saxlanılması məqsədilə pəncərələrin şəbəkələri sındırılıb çıxarılmış, yeri daşla hörülmüşdü. Hazırkı şəbəkələr vaxtilə sarayın quru quyularından tapılmış şəbəkə fraqmentləri əsasında XX əsrin 30-cu illərində bərpa edilmiş şəbəkələrdir. Mərtəbələrarası əlaqə divar qalınlığında yerləşən 2 dar pilləkən vasitəsilə həyata keçirilirdi. Birinci mərtəbə ilə əlaqə, həmçinin səkkizguşəli zalın döşməsindəki pilləkənlə də saxlanılırdı. Sonradan aparılmış rekonstruksiya işləri nəticəsində ikinci mərtəbədə cəmi 15 otaq qalıb.
   Memarlıq baxımından sarayın çox ciddi görkəmi var. Saraya əsas giriş binanın qərb fasadındadır. Bu giriş XV əsr memarlığı üçün xarakterik olan əzəmətli, ciddi portala diqqəti cəlb edir. Burada heç bir bəzək elementi olmasa da, saray möhtəşəm və gözəldir. Girişdən sağda və solda dərin oyuqlar var. Daşların sırası elə düzülüb ki, əhəngdaşı qatları bir sırada üfüqi, digərində isə şaquli vəziyyətdədir. Bundan asılı olaraq, daşlar ilin ayrı-ayrı fəsillərində müxtəlif rənglərə çalır. Saray mavi bəzəkli günbəzlərə malikmiş. 1734-cü ildə Bakıdan keçən İohann Lerx yazırdı: «Sarayın dam örtüyü (günbəz və qübbələri) firuzəyi rəngli daşlarla, yəni kaşı parçaları ilə örtülmüşdü».
   Bədr Şirvaninin «İmarətin təsviri» adlı qəsidəsində sarayın əsas günbəzinin mavi kaşı örtüklü, digər günbəzlərindən fərqli olaraq, nazik qızıl təbəqəsi ilə üzləndiyi göstərilmişdi. Elə həmin qəsidədə sarayın işıqlandırılması haqqında da maraqlı məlumat var. Saray, günbəzin tavanından asılmış kaşıları olan qəndillər vasitəsilə işıqlandırılırmış. Xatırladaq ki, 30-cu illərdə Şirvanşahlar sarayının ərazisindən ağ gildən düzəldilmiş, üzəri şəffaf şirli qəndil qablarının fraqmentləri və dibində təmtəraqlı parça xalat geymiş insan təsviri olan bir bütöv qəndil kasası tapılmışdı. Göstərilən bu fakt, Bədr Şirvaninin verdiyi məlumatın mötəbərliyini təsdiqləyir.
   Şirvanşahlar sarayının ərazisindəki yaşayış binasının ikinci mərtəbəsində son bərpa işləri 2002-2003-cü illərdə aparılmışdı. Saray yaşayış binası Azərbaycan Respublikası Nazirlər Kabinetinin 2 avqust 2001-ci il qərarı ilə ölkə əhəmiyyətli daşınmaz tarix və mədəniyyət abidəsi kimi qorunur.