Po kilku latach poproszono tych samych architektów Petera Wilsona i Julię Bolles-Wilson o przygotowanie nowego planu samodzielnego budynku biblioteki, którego budowa rozpoczęła się w 2013 roku.
Nowy budynek Ustawą z 18 kwietnia 2013 roku (Loi du 18 avril 2013 relative à la construction d’une nouvelle Bibliothèque nationale à Luxembourg-Kirchberg) podjęto decyzję o budowie nowego budynku dla biblioteki. Powstał on w dzielnicy Kirchberg. Budowę rozpoczęto w czerwcu 2014 roku, a otwarcie miało miejsce 1 października 2019 roku. Zostały do niego przeniesione dotychczas rozproszone zbiory i usługi. Czytelnicy mogą korzystać z czytelni, która jest rozmieszczona na trzech piętrach połączonych windą. Czytelnicy mają bezpośredni dostęp do 200 000 książek. Ponadto dostępne są punkty służące relaksacji, pokój muzyczny, przestrzenie do pracy grupowej, a rodzice mogą skorzystać ze specjalnych pokoi rodzinnych do prowadzenia badań z dziećmi. Zostały one wyposażone w zabawki, małe biurka, a nawet łóżeczka. Biblioteka wyposażona jest w automatyczny system transportu i sortowania książek, dzięki któremu możliwe jest wydawanie czytelnikom zamówionych dokumentów 24 godziny na dobę. W budynku znalazły się pracownie konserwacji, sale wystawowe, konferencyjne i szkoleniowe oraz kawiarnia.