Согласно замыслу Петра I, каждому дворцу в Нижнем парке должен был соответствовать свой каскад, поэтому идея строительства нового каскада рядом с Эрмитажем возникла одновременно с возведением самого павильона.
Первоначальный проект этого фонтанного сооружения в 1720 году выполнил архитектор Н. Микетти, но реализовать этот проект не удалось.
Петровская идея создания каскада воплотилась лишь в 1801 году, когда неподалеку от павильона был построен Эрмитажный каскад по проекту архитектора А. Н. Воронихина. Им была осуществлена идея композиционного принципа «дворец каскад». Львиный каскад особой аллеей был связан с павильоном Эрмитаж. На низкой каменной стенке у крыльев колоннады установили восемь ваз и фигуры Геркулеса и Флоры, которые уже через год были заменены двумя бронзовыми скульптурами сторожевых львов, из пастей которых изливаются водяные языки, отлитых по модели И. Прокофьева.
В 50-е годы XIX века Эрмитажный каскад из-за сильного разрушения Эрмитажный каскад был разобран. На месте старого, построенного архитектором А.Воронихиным, в 1854 - 1857 годах, по проекту архитектора А. И. Штакеншнейдера был построен новый каскад.
На гранитном цоколе, повторявшем в плане старый каскад, был построен гранитный бассейн размером 30 х 18,5 метров. Бассейн окружили колоннадой из 14-ти восьмиметровых колонн ионического ордера с мраморными капителями. Их стволы были вытесаны из монолитов сердобольского темно-серого гранита, а базы и капители из белоснежного каррарского мрамора. Из такого же мрамора Петергофская гранильная фабрика изготовила 12 плоских чаш из которых били фонтаны.
Воды фонтанов каскада изливаются в бассейн через 22 маскарона речных нимф.
Прежние скульптуры львов были помещены по сторонам колоннады.
В центре бассейна, на гранитной скале установлена созданная по модели Ф. П. Толстого статуя льющей воду из кувшина Аганиппы - нимфы одноимённого источника близ Феспий в Беотии, притока речки Пермесса на восточной или виотийской стороне горы Геликона, недалеко от рощи муз.
Источник будто бы произошёл от удара Пегасова копыта; а нимфа была дочерью речного бога Пермесса. Она вдохновляла, подобно Гиппокрене, всех тех, кто пил воду этого источника, особенно поэтов.
Каскад стал называться "Эрмитажным" по своему расположению или "Львиным" - по своему декору. Таким он просуществовал до 1941 года.
В годы Великой Отечественной войны Львиный каскад был разрушен, а скульптурное убранство погибло. Реставрация Львиного каскада в 2000 году завершила послевоенное восстановление фонтанных сооружений Нижнего парка.
Львиный каскад - это единственный из четырех каскадов Нижнего парка, расположенный не на склоне, а на нижней террасе. Он является одним из самых значительных фонтанных сооружений середины XIX века в России.