Versailles var utan tvekan det sista stora verket av denna berömda arkitekt från mitten av 1600-talet. Efter den stora kungliga underhållningen 1668 anförtrodde Ludvig XIV Le Vau, kungens förste arkitekt sedan 1654, att bygga ut det tegel- och stenpalats som hans far Ludvig XIII hade byggt. På stadssidan byggde Le Vau symmetriska flyglar runt förgården i samma stil som stall och tjänstefolkets flyglar, men valde vit sten för att täcka det ursprungliga palatset på trädgårdssidan. Arbetet kallades för ”Höljet” eller ”det nya palatset” för att skilja det från ”det gamla palatset”, som byggdes under Ludvig XIII:s regeringstid. På gårdssidan följde palatset den franska estetiken med skiffertak, men för den nya byggnaden föredrog Le Vau att använda tak i italiensk stil dolda bakom en balustrad dekorerad med troféer och potter-à-feu. Denna stil kopierades och upprepades på flyglarna av hans efterträdare Hardouin-Mansart.

Le Vau byggde också det första orangeriet i Versailles och menageriet i parken. Han påbörjade arbetet med ambassadörstrappan och inredningen i de kungliga lägenheterna, men dessa färdigställdes av François d’Orbay (1634-1697), hans främsta medarbetare och kortvariga efterträdare, innan Hardouin-Mansart anlände 1675.

Le Vau, som var en man med pengar och makt, gjorde sig ett namn genom att uppföra ett antal privata herrgårdar i Paris för rika parlamentsledamöter (Lambert, Tambonneau, Hesselin) samt slott.

För Versailles hade Le Vau arbetat för Ludvig XIV i Vincennes (kungens och drottningens paviljonger) samt i Louvren och Tuilerierna. Mittemot Louvren byggde han Collège des Quatre Nations (numera Institut de France) i enlighet med kardinal Mazarins önskemål. Här, liksom i Versailles, använde arkitekten italiensk utsmyckning och design med en klassisk estetik och en antydan till barocken, vilket var karakteristiskt för mitten av 1600-talet.

Louis XIV:s regeringstid

.