Bina, 1989 depreminde yıkılan İspanyol sömürge tarzı bir müze kompleksinin yerine inşa edildi. Jacques Herzog ve Pierre de Meuron'a özgü zarif formlar ve orijinal malzeme kullanımı, şehrin muhafazakar otoritelerinin aktif muhalefetini kışkırttı, ancak müze yönetiminin ısrarı yine de projenin uygulanmasını mümkün kıldı.
Yapı tamamen bakırla kaplanmıştır (çeşitli şekillerde toplam 7602 panel kullanılmıştır) ve bu metalle kaplı dünyadaki en büyük yapıdır.
Projenin ana unsuru, müzenin bulunduğu Golden Gate Park'ın ağaç tepelerinin üzerinde yükselen kavisli bir kuledir. Şehir manzaraları sunar ve aynı zamanda binayı San Francisco'ya bağlar: Kulenin boyutu, kentsel peyzajın göze çarpan bir unsuru olmasına izin verdi.
Planda dikdörtgen olan ana hacim, eğrelti otları ile dikilmiş küçük avlularla kesilmiştir. Cam duvarlar bu bahçeleri müzenin iç kısmının bir parçası haline getirmiştir.
Sürekli mekân akışını vurgulamak için mimarlara özellikle dikkat edildi: müzeye giriş, açık bir avlu ile büyük bir lobiye bağlanır, oradan geniş bir merdiven ikinci katın salonlarına çıkar. Bu aynı zamanda sergi salonlarının kıvrımlı kat planlarıyla da kolaylaştırılmıştır. Müzenin iç mekanları okaliptüs ağacıyla dekore edilmiştir.
Hem koleksiyonun (Afrika, Okyanusya, Mezoamerika'dan sanat) hem de müzenin kendisinin şehre ait olmasına rağmen, özel şahıslar tarafından toplanan tüm projenin maliyeti 190 milyon dolardı.
