המבנה, אשר מצוין לרוב בה"א הידיעה כדוגמה לאדריכלות נאו-קלאסיציסטית, תוכנן ונבנה בין השנים 1823 ו-1830 על ידי האדריכל קארל פרידריך שינקל.

הבניין טוען לשימוש השראתי הלקוח מן הפרתנון באתונה, לא רק באמצעות כיבוד ושימוש בסדר היוני. כמו כן מנסה הבניין להמיר את מיקום הפרתנון על האקרופוליס באתונה, בהעמדת הבניין על פודסט. הכיפה המקורית של הבניין (אשר לא נראתה מבחוץ), הייתה חצי-ספירה מושלמת, מתוכננת בהשראת הכיפה של הפנתאון ברומא. הבניין נפתח לציבור ב-1830 והפך בכך לבניין הציבורי הראשון והגדול ביותר בברלין.

המוזיאון הישן נפגע קשות במהלך מלחמת העולם השנייה, ולאחר השיפוץ ב-1966 נבנתה לבניין כיפה חדשה, שונה מזו המקורית, בצורת חצי אליפסה.

כיום הבניין משמש כחלל תצוגה לאוסף פרטי עתיקות קלאסיים מיוון ורומא.