Заместителем председателя Комитета по устройству Музея изящных искусств имени Александра III стал владелец стекольных заводов в Гусь-Хрустальном Юрий Степанович Нечаев-Мальцов (1834-1913). И если на Цветаева легла организационная часть работы, то Нечаев-Мальцов во многом обеспечивал финансирование. А денег требовалось немало - три миллиона рублей, из которых семьдесят процентов пожертвовал именно он. О том, какой это был замечательный человек, свидетельствует тот факт, что еще в 1897 году, до создания комитета, он приобрел для музея первые экспонаты - оригинальные памятники искусства и культуры Древнего Египта. Он же покупал и ценные копии всемирно известных скульптурных шедевров древности.
17 августа 1898 года состоялась торжественная закладка здания музея на Колымажном дворе в присутствии членов императорской фамилии и большого стечения народа. Дом для музея (даже не дом, а храм) должен был строиться по проекту авторского коллектива во главе с архитектором Романом Ивановичем Клейном (1858-1924). Этот проект среди прочих пятнадцати и победил в конкурсе.
Авторы проекта смогли удовлетворить главному условию конкурса - форма музея должна в полной мере отражать его содержание, то есть здание должно быть и изящным, и нести в себе все признаки высокого художественного вкуса либо в стиле эпохи Возрождения, либо в античных мотивах (но ни в коем случае не эклектичного смешения стилей!).
Неслучайно одной из изюминок главного фасада музея стала колоннада, повторяющая в большем масштабе пропорции колоннады восточного портика древнегреческого храма Эрехтейона, что и по сей день возвышается на афинском Акрополе. Ионическая колоннада на Волхонке создает впечатление основательности и сдержанности.
Свою роль сыграла и определенная удаленность здания от перспективы улицы, как бы выделяющая его из строя соседних домов, невольно привлекая к нему интерес, заставляя прохожих обратить внимание на безукоризненность архитектурных форм и законченность художественного образа, которую удалось достичь зодчим.
Для строительства здания использовались не только современные методы и технологии, но и лучшие материалы со всей Европы - из Польши, Финляндии, Норвегии, Швеции, Германии, Италии. Поделилась своими полезными ископаемыми и Россия - с Урала привезли белый морозоустойчивый мрамор для облицовки колоннады и фасадов.
Помимо Клейна, удостоенного за эту работу звания академика архитектуры и хорошо известного москвичам своими проектами (Бородинский мост, 1912; универмаг «Мюр и Мерилиз», осуществлен в 1910 году, ныне здание ЦУМа; Средние торговые ряды на Красной площади, 1891-1893), над проектом здания музея работали и другие зодчие.
Архитектор Григорий Борисович Бархин свою профессиональную деятельность начал в качестве сотрудника у Р. И. Клейна именно в момент проектирования здания музея. В дальнейшем он станет автором одного из самых известных воплощенных в Москве проектов 1920-х годов - здания редакции «Известия» (1925-1927).
Бархин являлся также участником составления Генерального плана Москвы в 1935 году.
В мастерской Р. И. Клейна трудился и архитектор Алексей Дмитриевич Чичагов, ему принадлежит авторство оформления Египетского зала, а инженер Владимир Григорьевич Шухов был автором проекта стеклянных перекрытий здания музея и внутренних коммуникаций.
Автор проекта парадной лестницы - архитектор Жолтовский. Тезка Цветаева, Иван Владимирович Жолтовский относится к числу наиболее выдающихся русских зодчих XX столетия, он являлся автором проектов таких московских зданий, как Дом скакового общества (1903-1905), особняк Тарасова (1909-1912), Государственный банк (1927-1929), электростанция МО ГЭС (1927-1928), дом № 16 на Моховой улице (1933-1934), дом № 11 на Ленинском проспекте (1949), дом № 184 на проспекте Мира (1951-1957), а также Ипподром (1951-1955). Олицетворенные в камне творения Жолтовского уже при жизни признавались архитектурными шедеврами. И потому участие зодчего в работе над проектом здания Музея изящных искусств было вполне обоснованным и даже необходимым. Проект парадной лестницы Жолтовского отвечал требованиям конкурса, поскольку мастер в течение своей долгой творческой жизни оставался верен классическому стилю, будучи приверженцем архитектурных идей эпохи итальянского Возрождения.
Имя Жолтовского связано с Волхонкой не только по осуществленному проекту парадной лестницы музея, архитектор являлся участником конкурса на строительство Дворца Советов на месте разрушенного Храма Христа Спасителя. Зодчий был удостоен одной из трех высших премий на открытом международном конкурсе на проект Дворца Советов, проходившем в 1932 году.