Trải qua hơn 90 năm, công trình kiến trúc này vẫn được bảo tồn nguyên vẹn, giữ đúng công năng sử dụng, chứa đựng khối di sản kiến trúc giá trị.
Các dữ liệu của Bảo tàng Lịch sử quốc gia cho thấy, công trình tiền thân là Bảo tàng Louis Finot trước đây thuộc Trường Viễn Đông Bác Cổ Pháp (École Française d’Extrème - Orient) do các kiến trúc sư C.Batteur và E.Hébrard thiết kế năm 1925.
Công trình được khởi công năm 1929 và hoàn thành năm 1932 trên khu đất phía sau Nhà hát lớn, chạy dọc theo bờ đê sông Hồng và là điểm kết thúc của tuyến phố Quai Guillemoto (phố Trần Quang Khải ngày nay), một vị trí có thể tạo ra điểm nhấn kiến trúc cho tuyến đường ven đê.
“Bản thân công trình đã trở thành một di sản kiến trúc quý giá, lại chứa đựng trong mình khối di sản vô giá là các sư tập hiện vật đồ sộ, phản ánh đầy đủ, toàn diện tiến trình lịch sử, văn hóa của dân tộc Việt Nam”, TS Nguyễn Văn Đoàn nhấn mạnh. Đây là một trong những công trình văn hóa vào loại tiêu biểu nhất, một công trình kiến trúc được đánh giá là có nhiều thành công trong xử lý không gian kiến trúc, gây ấn tượng sâu sắc về một kiểu kiến trúc phù hợp với phương Đông.
Công trình có thể được coi là một đại diện lớn của phong cách kiến trúc Đông Dương, kết hợp tinh tế các giá trị của nền kiến trúc Pháp với các giá trị kiến trúc bản địa.
Hình khối mặt đứng công trình được nhấn mạnh bởi hệ thống mái che khối sảnh hình bát giác nhô cao phía trên công trình. Đây là một hệ ba lớp mái bao gồm mái trên có độ dốc lớn và được ngăn cách với các mái dưới bởi hệ thống cửa lấy sáng và một hệ con sơn liên tục, phía dưới là hai lớp mái có độ dốc nhỏ hơn.
Theo đó, mặc dù hình khối theo kiểu bát giác mang nhiều nét của kiến trúc Trung Hoa cổ, nhưng nhìn toàn bộ khối mái này lại gợi cho chúng ta hình ảnh của tháp chuông chùa Keo, Thái Bình do cách xử lý khéo léo của các kiến trúc sư - tác giả theo kiểu hệ mái ba lớp với các con sơn liên tục chồng lên nhau. Bảo tàng là một công trình văn hóa lớn lúc bấy giờ nên khối sảnh bát giác mang nhiều tính hình thức của Chủ nghĩa Biểu hiện và tạo được ấn tượng tốt.
Một thiết kế độc đáo là toàn bộ hệ mái cho các khu trưng bày được cấu tạo theo kiểu mái chồng diêm hai lớp thường thấy ở các công trình tôn giáo, tín ngưỡng Việt Nam truyền thống. Khe hở giữa hai lớp mái đóng vai trò thoát gió trong hệ thống thông gió tự nhiên của công trình. Lớp mái phía dưới đua rộng ra khỏi hệ thống tường ngoài, có tác dụng che nắng và chống mưa hắt cho hệ thống cửa mở rộng phía dưới, đồng thời tạo bóng đổ trên mặt đứng làm tăng vẻ duyên dáng cho tòa nhà.
Các kiến trúc sư cũng đặc biệt lưu ý các giải pháp thông gió tự nhiên bằng cách tổ chức một hệ thống cửa sổ mở rộng trên các tầng nhà, kết hợp với các cửa thoát gió trên mái khiến cho khối không khí trong nhà luôn được lưu thông theo cả phương ngang lẫn phương đứng.
Không gian sảnh và các khu trưng bày cũng luôn tràn ngập ánh sáng tự nhiên nhờ các cửa sổ rộng kết hợp với các cửa kính hãm trên cao, đặc biệt là các cửa kính bát giác trên khối sảnh vừa mang ý nghĩa trang trí vừa đưa vào ánh sáng rực rỡ cho khu đại sảnh
. Các họa tiết trang trí nội ngoại thất công trình đều xuất phát từ các motif Á Đông cổ truyền nhưng được cách điệu và biến hóa ở các vị trí khác nhau, tạo ra sự đa dạng trong phong cách trang trí nhưng vẫn hòa nhập với hình thái kiến trúc chung.
