Budynek zaprojektowano na rzucie prostokąta z możliwością prowadzenia budowy w kilku etapach. Elewacja wykonana jest z triasowego dolomitu diploporowego pochodzącego prawdopodobnie z Libiąża. Do budynku prowadzą szerokie schody wykonane z Wołyńskiego klesowitu. Fronton, z portykiem i arkadowymi podcieniami miały zdobić – według projektu Adolfa Szyszko Bohusza – płaskorzeźby, na które jednak nie rozpisano konkursu. Posadzka holu i sali wystawowej na parterze wyłożone są wapieniami dewońskimi z rejonu Bolechowic. Posadzka holu pierwszego piętra wyłożona jest górnojurajskim wapieniem z Morawicy z widocznymi szkieletami belemnitów.

Instytut Współpracy Intelektualnej przy Lidze Narodów zorganizował w 1934 roku w Madrycie międzynarodową konferencję poświęconą budowie muzeów. Projekt polski został doceniony przez delegatów 18 państw, jako spełniający wszystkie warunki techniczne związane z oświetleniem, ogrzewaniem, wentylacją i nawilżaniem oraz aranżacją wnętrz. Budowa gmachu MNK rozpoczęła się w 1937 roku i miała trwać do 1944 roku, lecz jej ukończenie uniemożliwił wybuch II wojny światowej. W okresie okupacji niemieckiej niewykończony budynek pełnił funkcję kasynaKraków pod hitlerowską flagą;