Pour la direction du musée, le projet architectural "puise dans l'ADN du Centre Pompidou". Le cabinet a imaginé un bâtiment au double visage pour exprimer la dualité de son programme. "Côté pile, le coffre, un monolithe clos, laissant pénétrer une lumière naturelle contrôlée dans les ateliers, de façon à assurer les meilleures conditions de conservation et de restauration à deux des plus grandes collections d'art moderne au monde ; côté face, un profil accueillant et ouvert, pour rassembler un nouveau public francilien autour des collections et des métiers, poursuivant ainsi la philosophie avant-gardiste du projet de Renzo Piano et Richard Rogers."
