Si le plan d’ensemble du vestibule et de l’escalier sont dus à Lenormand, c’est Duc qui en termina le dessin et qui donna à l’ensemble l’aspect de dépouillement altier et d’harmonie qui est le sien, par cette belle et haute envolée de pierre blanche, où le contrepoint de quelques touches de marbre d’Italie vient mettre un soupçon de couleur. Quelques rares décorations sculptées contribuent à donner à l’ensemble une noble rigueur. On doit à Cugnot les deux génies entourant, à la voûte de l’étage supérieur, le chiffe de l’Empereur. Les autres parties ont été sculptées avec dextérité par des compagnons tailleurs de pierres de l’entreprise Perrin.

Les bustes que l’on voit au-dessus des trois portes ainsi que les parties sculptées des frontons entourant ces bustes, sont de Joseph Tournois (1830-1891). L’escalier est bordé d’une rampe en fer forgé réalisée sur les dessins de Duc, et dont le motif central de chaque travée mêle le "C", emblème chiffré de la Cour de cassation à un ensemble sobre et équilibré de rinceaux et de feuillages. Un lustre "fin de siècle" a remplacé en 1983 le lustre d’époque Restauration, de plus petite taille, qui se trouve maintenant dans le bureau du Premier président.

Le vestibule est, dans sa partie inférieure, de lignes infiniment plus dépouillées. Il est orné de deux bustes posés sur des colonnes :

• Alexis Ballot-Beaupré (1836-1917), Premier président de 1900 à 1911
  par Robert Delandre (1879-1961)
• Augustin-Charles Renouard (1794-1878), Conseiller d’Etat, Pair de France et Procureur général de 1871 à 1877
  par L. Arsal.