В соответствии с замыслом Петра I каждый дворец в Нижнем парке должен был иметь свой каскад. Поэтому одновременно с возведением павильона возникла идея постройки нового каскада рядом с Эрмитажем. В 1720 году архитектор Николя Микетти представил первый проект фонтанного сооружения, но его не удалось реализовать.

Реализация идеи Петра I произошла только в 1801 году, когда был построен Эрмитажный каскад рядом с павильоном. Архитектор Воронихин создал бассейн с водопадными уступами из пудостского камня, украшенный двумя бронзовыми скульптурами сторожевых львов. Новый каскад получил два наименования. Эрмитажным его называли по местоположению, так как рядом с фонтаном расположен одноименный павильон. Второе название Львиный каскад он получил из-за своего декора.

В 50-ых годах XIX века Эрмитажный каскад был разобран из-за сильного разрушения и на его месте был построен новый каскад по проекту архитектора Штакеншнейдера. За этим каскадом закрепилось название Львиный.

Скульптуры львов были помещены по сторонам колоннады, выполненной из гранита и мрамора. В центре бассейна была установлена статуя нимфы Аганиппы, созданная по модели Толстого. Нимфа была покровительницей одноименного источника у подножия горы Геликон, из которого, согласно легенде, люди получали поэтическое вдохновение.

Львиный каскад – единственный из четырех каскадов Нижнего парка, который расположен на нижней террасе, а не на склоне. В 2000 году реставрация Львиного каскада завершила послевоенное восстановление фонтанных сооружений Нижнего парка.