В том же 1820 году наконец разрешился многолетний спор между Александро-Невской лаврой и Комитетом для строений и гидравлических работ о прохождении Обводного канала. В первоначальном проекте канал делил территорию церковных земель на две части. По заданию Бетанкура Базен составил новый проект головной части канала, по которому тот прокладывался южнее лавры.

Историю строительства Обводного канала можно разделить на два периода: конец 1760-х — 1770-е годы и 1805—1833 годы. Первоначально он был задуман как городской ров для таможенных и пограничных целей. Заставы, расположенные на главных магистралях, ведущих в столицу, осуществляли паспортный контроль и проводили таможенный досмотр товаров. Одновременно канал мог служить и санитарным щитом города на случай эпидемий.

К концу XVIII века городская застройка значительно продвинулась за Фонтанку, первоначально служившую также пограничной чертой Петербурга. По её берегам, кроме усадеб, располагались обширные слободы гвардейских полков. Вдоль южных границ участков Семёновского и Измайловского полков была проложена трасса канала или выгонного рва, а к его строительству приступили в конце 1760-х годов. Спустя примерно десять лет он был доведён почти до Лиговского канала.

Второй этап строительства начался по указу Александра I. Согласно новому проекту Обводный канал представлял собой транспортную магистраль, соединявшую Неву со взморьем, минуя её дельту и городской центр. Строительству сопутствовали сложные инженерные работы по его углублению и расширению, засыпке части русла реки Волковки и сооружению каменного акведука в месте пересечения с Лиговским каналом, а также устройство нового русла реки Монастырки. Руководство работами было поручено генерал-инженеру Ивану Кондратьевичу Герарду. Однако Отечественная война 1812 года прервала их. Вернулись к ним только в 1816 году, когда под руководством Бетанкура работы продолжались до 1821 года.

Открыли же Обводный канал для судоходства 25 октября 1833 года в присутствии ближайшего друга и коллеги Бетанкура Петра Петровича Базена — он на последнем этапе строительства руководил всеми инженерными и техническими работами. В это время канал представлял собой сложное гидротехническое сооружение с земляными откосами, укреплёнными шпунтовым рядом и булыжной бермой. Через канал были перекинуты чугунные и деревянные мосты, выполненные по новейшим проектам, в том числе мост-акведук — по нему Лиговский канал протекал над Обводным. Тот, в свою очередь, расширялся около Александро-Невской лавры, где находилась гавань для речных судов.

К открытию судоходства северный берег канала был уже достаточно освоен. На планах того времени выделяются большие корпуса Измайловских провиантских магазинов (1819—1821, арх. В.П. Стасов), Ямская слобода с Крестовоздвиженской церковью, комплекс Духовной академии (главное здание — 1817—1821, арх. Л. Руска, И.И. Шарлемань 1-й). На южном берегу, кроме П-образного здания Скотопригонного двора (1823—26, арх. И.И. Шарлемань 1-й), обозначены обширные пустые участки, используемые под выгоны. Каждая постройка проходила через экспертный совет в Комитете для строений и гидравлических работ и тщательным образом согласовывалась с Бетанкуром.

В дальнейшем новая судоходная магистраль значительно способствовала развитию города. Оба берега канала стали активно застраиваться: были созданы условия для возникновения промышленных предприятий — многим современным производствам требовалось большое количество оборотной воды. Канал стал удобной и дешёвой транспортной артерией для перевозки сырья и промышленных товаров. Уже к середине XIX века вдоль него начали интенсивно строиться заводы и фабрики, склады.

Таким образом, Обводный канал, так же как река Мойка, Екатерининский канал и Фонтанка, определил дальнейшее развитие столицы во второй половине XIX века. Участие в этом деле Августина Августовича Бетанкура как главы Комитета для строений и гидравлических работ стало заметным событием в гидростроительстве Санкт-Петербурга.