Работы по перестройке Исаакиевского собора продолжались круглый год, даже зимой. С 1 января по 16 марта 1819 года только на забивке свай было занято 4245 человек. Для обеспечения бесперебойной работы Бетанкур приказал Монферрану устроить строительную площадку на обширной территории — от стен Адмиралтейства до Синего моста. На ней разместились подсобные временные строения: деревянные сараи, складские помещения, производственные мастерские, дома для рабочего люда…
В первую очередь Бетанкур и Монферран занялись фундаментом собора. Учитывая местные условия, они решили, что для постройки на болотистой почве такого сооружения, как Исаакиевский собор, необходим фундамент в виде сплошной плиты, равномерно распределяющий вес опорных столбов, стен и портиков на грунт. Применение другого фундамента, например с опорными поверхностями (такие были очень популярны при строительстве храмов в России), могло привести к неравномерной осадке отдельных частей здания и, как следствие, к его разрушению.
Когда под фундамент выкопали глубокий котлован, в нём начала скапливаться вода — её постоянно приходилось откачивать: она мешала вбивать чугунными бабами в почву пропитанные смолой сосновые сваи длиной более шести метров и диаметром около четверти метра. Сваи забивали на одинаковом расстоянии, равном их диаметру, пока они не переставали входить в почву. При этом земля между сваями уплотнялась так, что приобретала твёрдость камня. Затем только что вбитая свая обрезалась под один уровень со старыми. Промежутки между сваями плотно утрамбовывали древесным углём и замазывали известковым раствором, на него накладывали тщательно подогнанные друг к другу крупные строительные камни — буты. При такой конструкции основания собора старые и новые его части прочно связывались между собой.
Закладка фундамента такого колоссального сооружения заняла пять лет. На возведение только одного основания потребовалось более двухсот квалифицированных каменотёсов. И это при том, что работы велись «ежедневно, не исключая и праздничных дней, кроме воскресных». Бетанкур помог Монферрану разработать проект для транспортировки монолитов. А «катить гранитные колонны от пристани до места строения Исаакиевского собора» поручили любимцу Бетанкура — уже не каменотёсу, а подрядчику Самсону Суханову (в подчинении у него было более двухсот человек).
На строительстве Исаакиевского собора постоянно проходили практику воспитанники Института Корпуса инженеров путей сообщения. «Сии занятия имели двоякую цель: во-первых, исследовать системы сооружений, употребление материалов и средств, принимаемые для доставления работам надлежащей прочности; во-вторых, познакомиться с приёмами, употребляемыми при производстве различного рода работ, например при поднятии значительных тяжестей, при составлении растворов и пр.».