Будынак сучаснага Нацыянальнага мастацкага музея праектаваўся ў Белдзяржпраекце як Дзяржаўная карцінная
галерэя. Аўтар праекта вядомы архітэктар М.І. Бакланаў.
Па меркаванню аўтара праекта М.І.Бакланава: “Пры праектаванні было знойдзена такое архітэктурна-
кампазіцыйнае рашэнне, якое дало магчымасць горадабудаўніча рашыць задачу забудовы гэтага адрэзку і дасягнуць
цэльнага архітэктурнага рашэння ў аб’ёмнай кампазітцыі ўсёй забудовы, у адзіным комплексе. Будынак галоўным
фасадам арыентаваны ў бок вул. Леніна. Уваход у будынак займае самае найвыгаднае месца і падкрэслены лоджыяй.
Сцяна ў глыбіні лоджыі ўзбагачаецца ляпным тэматычным гарэльефам, выява якога будзе выканана на фоне плоскасці
сцяны, апрацаванай смальтай”.
Будаўніцтва было завершана ў 1957 г. Варта адзначыць, што ў ходзе будаўніцтва былі ўнесеныя некаторыя
карэктыроўкі ў першапачаткова запраектаванае архітэктурнае афармленне. Так, у прыватнасці, на галоўным фасадзе былі выкананы іншага
малюнка капітэлі калонаў і пілястраў, ва ўваходнай частцы адсутнічае тэматычны гарэльеф, зменены скульптурныя кампазіцыі.
Адначасова ў 1956-1958 гг. быў распрацаваны праект абсталявання мастацкага музея. Аўтарам праекта быў архітэктар Б. Грубін.
У мастацкім вобразе музея цесна перапляліся дзве тэмы — трыумф вялікай перамогі (урачыстасць і манументальнасць) і храма-сховішча
мастацкіх скарбаў. Галоўны фасад уяўляе сабой сінтэз архітэктуры і скульптурнай пластыкі, перададзеных з высокай эстэтычнай выразнасцю.
У працэсе эксплуатацыі будынка стала відавочным, што прадугледжаных экспазіцыйных плошчаў, сховішчаў, службовых кабінетаў не хапае.
У пачатку 1990-х гадоў да будынка музея быў прыбудаваны дадатковы аб’ём у глыб квартала.