Nyheterna kommer som ett stort uppsving för den brittiska tekniksektorn.
Sundar Pichai, verkställande direktör för Google, berättade för BBC att Storbritannien fortfarande var en attraktiv plats att göra affärer.
Han sade att öppna gränser och fri rörlighet för kvalificerade invandrare var "absolut" viktiga för att tekniksektorn i Storbritannien skulle bli framgångsrik.
Det var Pichais första europeiska TV-intervju sedan han blev verkställande direktör förra året.
Källor på teknikföretaget sade också om hinder kastades upp för kvalificerad invandring efter omröstningen för att lämna EU, en del av Googles investeringar kan vara i riskzonen.
För att övergå till den "falska nyheten" kontroversen i Amerika - och välja hans ord mycket noggrant - sade Pichai att i marginalen kunde falska historier om Donald Trump och Hillary Clinton ha påverkat resultatet av det amerikanska valet eftersom marginalerna var "mycket snäva".
Och att det var viktigt att företag som Google och andra sociala medieföretag främjade "korrekta" berättelser till sina miljarder användare.
Även Google vägrade att dra nytta av kostnaden för den brittiska investeringen, utvecklingsexperter sade den nya byggnaden i King's Cross och kostnaden för att anställa tusentals fler anställda var sannolikt att sätta siffran på över £ 1 miljard.
För närvarande sysselsätter Google cirka 4.000 personer i Storbritannien, en siffra som nu kan öka till 7.000 personer.
Kontoret som ägs av Google i King's Cross kommer mer än fördubblas.
"Storbritannien har varit en enorm marknad för oss", berättade Pichai.
"Vi ser stora möjligheter här. Detta är ett stort engagemang från oss - vi har några av de bästa talangerna i världen i Storbritannien och att kunna bygga bra produkter härifrån sätter oss upp väl på lång sikt."
Det nya 650.000 kvadratmeter höga högkvarteret har designats av Thomas Heatherwick, designern bakom "trädgårdsbron" över Themsen.
Han togs in av Google efter dess grundare, Sergey Brin och Larry Page, förkastade inledande design för ett nytt huvudkontor som "för tråkigt" 2013. Danska arkitekter Bjarke Ingels Group deltar också i projektet.
Många företag väckte före folkomröstningen farhågor om att utländska investeringar skulle påverkas om Storbritannien röstade för att lämna EU.
Frågor ställdes om huruvida Google skulle engagera sig i den nya byggnaden.
Men Pichai klargjorde att den brittiska ekonomins styrka gick långt utöver Brexit-omröstningen.
"Den innovation vi ser här, den talang vi har tillgänglig här och hur i framkant av teknik vi kan vara här gör det till en otrolig plats för oss att investera," sade han.
"Vi värdesätter hur öppet och uppkopplat det är och vi kan föra in talang från var som helst i världen och vi värdesätter dessa attribut och vi är optimistiska om att dessa kommer att förbli sanna med tiden.
"Så vi gjorde [gör investeringsbeslutet] med beaktande av [omröstningen], men vi är mycket optimistiska."
Han sa att Brexit kan ha komplicerade "sekundära effekter" på längre sikt men det var för tidigt att säga vad de kan vara.
Jag frågade Pichai hur regeringen bör se på invandringskontrollerna.
"Jag vill vara respektfull", svarade han.
"Detta är viktiga frågor för medborgarna i Storbritannien att besvara.
"Jag tror att det finns tankeväckande debatter att föra.
"I vår erfarenhet som företag, när vi har kunnat föra människor samman och verka på ett öppet och uppkopplat sätt, får det en enorm effekt över tid.
"Det är de värderingar vi värnar om, och vi har varit öppna och offentliga om hur vi tänker om dessa saker.
"När jag tittar på London [jag ser] en plats där vi kan locka stora talanger, hitta stora talanger i Storbritannien, tack vare ett bra utbildningssystem här, men det har också varit en plats där människor är villiga att komma från var som helst i världen.
"För de komplexa saker vi gör måste vi föra människor som är över många discipliner - med många olika bakgrunder - samman för att lösa problem. Det är så du kan bygga nyare saker, så det är särskilt viktigt för oss."
Han sade att han skulle "oroa sig" om kontrollen av den kvalificerade migrationen skärptes.
När det gäller händelserna i Amerika och valet av Donald Trump sade Pichai att det var tydligt att landet var "djupt splittrat".
"Jag kommer från Indien, jag är van vid en levande demokrati, och det är samma sak i USA.
– Det är viktigt att komma ihåg att vi hade en demokratisk process och att det har blivit ett resultat.
"Som du kan se landet är djupt splittrat så jag tenderar att se fram emot och jag tror att vi måste räkna ut hur man konstruktivt engagera sig i den nya administrationen och höra människors röster, som på Google vi bryr oss om vissa värden - vare sig det är yttrandefrihet, begreppet integration och rättvisa, bygga öppna system, bygga en ansluten värld.
"Men det är också viktigt att erkänna att det finns människor, genom en process som denna, som känner sig efter, och jag är glad att den demokratiska processen ger röster till alla."
Jag frågade honom om atmosfären i Amerika hade blivit otäckare under kampanjen och i dess efterdyningar.
– Retoriken störde mig säkert, liksom det gjorde många människor under valet, men jag hoppas att det finns många grundläggande principer - det som gör USA till det land det är - och jag hoppas att efter kampanjsäsongen, när vi går tillbaka till en styrande fas, tror jag att människor kommer att komma tillsammans och vi har en hel del viktiga problem att arbeta igenom.
Efter presidentvalet, Facebook och Google har mött protester om spridningen av "falska nyheter", med sina datorsystem ofta främja historier om Mr Trump och Hillary Clinton som var falska.
Vissa har till och med föreslagit att berättelserna kan ha påverkat hur folk röstade, och i slutändan resultatet av omröstningen, ett argument som avvisades av Mark Zuckerberg som "pretty crazy".
I sin intervju med mig var Pichai mer försiktig och sade att företag inom sociala medier behövde göra mer för att främja korrekta historier.
"Detta är mycket viktigt för oss", sade han.
"På Google har vi alltid brytt oss om att ge de mest relevanta, de mest korrekta resultaten till användarna och det är där nästan allt vårt arbete går i slutet av dagen.
"Det är viktigt att komma ihåg att vi får miljarder frågor varje dag.
"Det har funnits ett par fall där det har påpekats och vi inte fått det rätt.
"Och så är det ett lärande ögonblick för oss och vi kommer definitivt att arbeta för att fixa det.
"Bara under de senaste två dagarna meddelade vi att vi kommer att ta bort reklam från allt vi identifierar som falska nyheter.
"Under det senaste året har vi tittat på saker som hur vi faktiskt kontrollerar artiklar, begreppet betrodda källor i journalistik - hur vi främjar dem bättre.
"Så det finns en hel del initiativ vi gör så förhoppningsvis kommer allt att hjälpa oss att göra det ännu bättre."
Jag frågade Pichai om han trodde att falska nyheter kunde ha påverkat valresultatet.
"Jag tror att det finns en hel del diskussion om detta inom ramen för sociala medier.
"Jag är inte helt säker.
"Titta, det är viktigt att komma ihåg att detta var ett mycket nära val och så, bara för mig, så titta på det vetenskapligt, en av hundra väljare som röstar på ett eller annat sätt svänger valet åt vilket håll som helst.
"Så när man talar om sådana trånga marginaler finns det uppenbarligen många, många bidragande faktorer och därför tycker jag att det finns en enorm debatt på grund av det - jag är inte helt säker på vad som orsakade detta."
Med tanke på dessa snäva marginaler, frågade jag, kunde falska nyheter ha påverkat vissa människors röst - och kanske tillräckligt med folks röst för att påverka resultatet.
"Visst", svarade han efter en paus.
"Jag tror att falska nyheter som helhet kan vara ett problem.
"Från vårt perspektiv bör det bara inte finnas någon situation där falska nyheter sprids, så vi är alla för att göra bättre här.
"Så jag tycker inte att vi ska diskutera det så mycket som arbeta hårt för att se till att vi kör nyheter till dess mer betrodda källor, har mer fakta kontrollera och få våra algoritmer fungerar bättre, absolut."
Pichai sade att det var för tidigt att säga om Google skulle ändra sin bolagsskattestruktur om Trump fullföljde sitt kampanjlöfte att sänka amerikanska företagsskatter.
Med företagsskattesatser som för närvarande överstiger 30 %, har många globala företag som Google skyddat en betydande andel av de vinster de gör i skattejurisdiktioner till havs.
"Vi har alltid sagt att den amerikanska bolagsskattestrukturen är en del av problemet i den övergripande företagsstrukturen globalt för multinationella företag," Mr Pichai sade.
"I den mån det sker framsteg där tror jag att det kommer att hjälpa oss att komma fram till en bättre konstruktion, men lösningen måste vara heltäckande och måste fungera för alla inblandade företag."
Jag frågade Googles verkställande direktör om de kontroverser som företaget har ställts inför när det gäller betalning av skatter och över anklagelser som det har använt sin marknadsdominans för att krossa oppositionsföretag.
"Som företag vill vi vara en god medborgare på varje marknad vi är på och det gäller även för Storbritannien", sade han.
"På din fråga om skatter - idag bidrar vi mycket till den brittiska ekonomin och vi gör det möjligt för till exempel småföretag att vara motorn i alla ekonomier.
"Vi betalar gärna vår beskärda del av skatten.
"Som ni vet är skatt en global konstruktion. Vi är ett multinationellt företag i över 100 länder och vi har förespråkat omfattande skattereformer så att vi kan engagera oss och komma till en bättre plats.
"Men jag tycker att det är viktigt att komma ihåg att vi är ett företag i ett globalt system och det är viktigare för regeringar och medborgare att reda ut rätt struktur och vi är alltid glada att engagera oss på ett genomtänkt och konstruktivt sätt."
När det gäller kritik från konkurrenter och i Bryssel att Google har agerat konkurrensbegränsande sade Pichai: "Det har aldrig funnits en dag på Google där vi har haft en sådan konstruktion."
Han sade att företaget utvecklade teknik som var gemensam och fokuserade på vad konsumenterna ville.
Google ska öppna en ny huvudkontorsbyggnad i London som skulle kunna se 3 000 nya arbetstillfällen skapas till 2020.