Budynek znajduje się u podnóża skały, na której znajduje się Akropol. Ze względu na specyfikę miejsca, jest zorientowane wzdłuż osi wschód-zachód, ale zajmując całe swoje trzecie, górne piętro, Galeria Partenon jest ostro rozłożona w stosunku do głównej bryły budynku i skierowana na północ. Pozwoliło to nie tylko częściowo rozwiązać problem przegrzania w gorącym klimacie, ale także wizualnie połączyło salę z rzeźbami zdobiącymi niegdyś fasady wielkiej świątyni, z samym Partenonem, znajdującym się niecałe 300 metrów od muzeum. Dynamiczny efekt tego rozwiązania napełnia budynek energią; widać w tym pewne symboliczne znaczenie: zdaje się zwracać ku Akropolowi, w przeszłość, co koresponduje z politycznym przesłaniem, jakie rząd grecki skierował do nowego budynku: cofnijmy zegar i przywróćmy pomnik z powrotem do jego pierwotny stan (lub przynajmniej zbierz wszystkie jego części, które są teraz przechowywane w Londynie, Paryżu, Palermo, Rzymie).
Taka retoryka mogła wpłynąć na projekt architektoniczny: nawet po zwycięstwie wersji Chumiego w konkursie w 2001 roku w Grecji było wielu zwolenników neoklasycystycznego projektu budynku muzeum. Jednak bardzo dyskretna objętość szkła, betonu i marmuru stanowi znacznie bardziej dyskretne tło dla kolekcji rzeźb z okresu archaicznego do czasów rzymskich niż pewnego rodzaju „historyzująca” struktura.
Ze względu na to, że pod budynkiem znaleziono pozostałości dawnej ćwiartki miasta, zdecydowano się unieść ją ponad ziemię na 100 betonowych podporach z „zawiasami”, co powinno złagodzić drgania w przypadku ewentualnego trzęsienia ziemi; na pierwszy rzut oka ułożone są losowo, ale w rzeczywistości - tak, aby nie uszkodzić znalezisk archeologicznych. Fundamenty dawnych domów widać przez otwory i przeszklenia w posadzce parteru muzeum, gdzie znajduje się wiatrołap i sale wystaw czasowych. Stamtąd zwiedzający udaje się na drugie piętro, gdzie eksponowane są wszystkie eksponaty, z wyjątkiem rzeźb Partenonu, a także otwarty taras z kawiarnią. Trzecie piętro z „Galerią Partenon” to prostokątna przeszklona przestrzeń, pośrodku której znajduje się betonowa bryła, powtarzająca się wielkością celli świątyni. Odtworzono na nim słynny fryz z procesją panatenajską z oryginalnych części i odlewów.
Poważna atmosfera „świątyni sztuki” w muzeum będzie trwała mimo spodziewanej ogromnej liczby zwiedzających: hałas zostanie pochłonięty przez liczne okrągłe otwory wykonane w betonowych ścianach. Oprócz braku jakiegokolwiek wystroju, liczba znaków i etykiet została ograniczona do wymaganego minimum: nic nie powinno odwracać uwagi od eksponatów. Przemyślana trasa ułatwi wgląd w zbiory: od wykopalisk archeologicznych pod budynkiem do rzeźby archeologicznej na drugim piętrze, następnie do Galerii Partenon na trzecim, a następnie do dzieł hellenistycznych i Okresy rzymskie.
