Museet er anbragt i en udstillingspavillon i støbejern, oprindeligt bygget til en international kunst- og industriudstilling i Düsseldorf i 1902 og senere erhvervet af de mexicanske myndigheder. Bygningen blev samlet igen i Mexico City og fungerede længe som Museum of Natural History og blev i 1970'erne givet til Chopo Museum. I begyndelsen af det 21. århundrede var der behov for en ny restaurering af den historiske bygning, som det blev besluttet at kombinere med en omfattende rekonstruktion. Enrique Norten og hans bureau TEN skulle gøre den århundredgamle bygning ideel til et museum fra det 21. århundrede, kendt for sin bredde af aktiviteter, herunder ballet, film og anden ikke-visuel kunst.
Inde i den historiske bygning blev der skabt nye rum, indesluttet i rektangulære volumener af beton og frostet glas, forbundet med trapper og broer. Monumentets åbne metalvægge modtog et indre lag af lyse hvide paneler, der blev oprettet et nyt belysningssystem, glas med UV-filtre blev indsat i vinduerne.
Kunderne kaldte Nordens projekt for "en ny arkitektonisk fortolkning af monumentet fra det tidlige 20. århundrede." Ud over at arrangere seks udstillingshaller i bygningen, en forumsal til 216 pladser og en biografhal til 132 tilskuere, et bibliotek, et arkiv- og informationscenter, klasselokaler til balletklasser, billedkunst osv. Samt et nyt administrativ bygning bag museet, arkitekten lavede sin egen ressourceeffektive konstruktion. Solpaneler er installeret på taget, som vil give 25% af den nødvendige elektricitet fra institutionen, og der er også arrangeret et regnvandopsamlings- og filtreringssystem, som vil blive brugt i badeværelser til vanding af grønne områder og berigelse af grundvand (i alt dette sparer 3 millioner liter om året) …
