Pomysłodawcy projektu wyobrażali sobie przyszłe muzeum jako zbliżone profilem do ukończonego w tym samym czasie South Kensington Museum w Londynie (obecnie Muzeum Wiktorii i Alberta), z tą różnicą, iż placówka w Filadelfii miała mieć dodatkowo szkołę kształcącą kadry rzemieślnicze dla potrzeb rozwijającego się amerykańskiego przemysłu.
10 maja 1877 otwarto ponownie Memorial Hall jako muzeum stałe, natomiast 17 grudnia tego samego roku przy North Broad Street 312 otwarto planowaną szkołę Pennsylvania Museum School of Industrial Art, w której naukę rozpoczęło 100 słuchaczy. Szkoła w związku z rozwojem zmieniała kilkakrotnie lokalizacje, by 10 września 1893 znaleźć się w zaprojektowanym przez Johna Havilanda budynku w rejonie ulic Broad Street i Pine Street. Studenci mieli wykłady z rysunku, malarstwa, modelowania tekstylnego, snycerstwa, metaloplastyki i in.
W 1919 rozpoczęto budowę obecnej siedziby muzeum jako trójskrzydłowego założenia w stylu neoklasycznym. Budowę zakończono w 1928, a od 1929 przeniesiono do niego zbiory muzealne z dotychczasowego Memorial Hall.