L'edificio si trova ai piedi della roccia su cui si trova l'Acropoli. Per le peculiarità del sito, è orientata lungo l'asse est-ovest, ma occupando tutto il suo intero terzo piano superiore, la Galleria del Partenone è nettamente distribuita rispetto al volume principale dell'edificio e si affaccia a nord. Ciò non solo ha permesso di risolvere parzialmente il problema del surriscaldamento nei climi caldi, ma ha anche collegato visivamente la sala con le sculture che un tempo adornavano le facciate del grande tempio, con il Partenone stesso, situato a meno di 300 metri dal museo. L'effetto dinamico di questa soluzione riempie di energia l'edificio; in questo si intravede un certo significato simbolico: sembra rivolgersi all'Acropoli, al passato, che corrisponde al messaggio politico messo dal governo greco nel nuovo edificio: riportiamo indietro l'orologio e riportiamo il monumento al suo stato originale (o almeno riunisce tutte le sue parti ora immagazzinate a Londra, Parigi, Palermo, Roma).
Tale retorica avrebbe potuto influenzare il progetto architettonico: anche dopo la vittoria della versione di Chumi al concorso nel 2001, c'erano molti sostenitori del design neoclassico dell'edificio del museo in Grecia. Tuttavia, il volume molto discreto di vetro, cemento e marmo fornisce uno sfondo molto più discreto per una collezione di sculture dal periodo arcaico all'epoca romana rispetto a una sorta di struttura "storicizzante".
In considerazione del fatto che sotto l'edificio sono stati rinvenuti resti di un quartiere cittadino di antichità, si è deciso di rialzarlo da terra su 100 supporti in cemento con "cardini", che dovrebbero mitigare le vibrazioni in caso di possibile sisma; a prima vista, sono disposti in modo casuale, ma in realtà - in modo da non danneggiare i reperti archeologici. Le fondamenta delle antiche case sono visibili attraverso le aperture e le vetrate nel pavimento del piano terra del museo, dove si trovano il vestibolo e le sale delle mostre temporanee. Da lì, il visitatore sale al secondo piano, dove sono esposti tutti i reperti, ad eccezione delle sculture del Partenone, e c'è anche una terrazza all'aperto con un caffè. Il terzo piano con la "Galleria del Partenone" è uno spazio vetrato rettangolare, al centro del quale si trova un volume in cemento, che ripete le dimensioni della cella del tempio. Su di esso è stato ricreato il famoso fregio con la processione panatenaica da parti e calchi originali.
La seria atmosfera del "tempio dell'arte" nel museo continuerà nonostante il numero elevato di visitatori previsto: il rumore sarà assorbito dai numerosi fori circolari praticati nei muri di cemento. Oltre all'assenza di qualsiasi arredo, il numero di cartelli ed etichette è stato ridotto al minimo richiesto: nulla deve distrarre dagli oggetti esposti. Un percorso ben congegnato faciliterà il sopralluogo della collezione: dagli scavi archeologici sotto l'edificio alla scultura arcaica al secondo piano, poi alla Galleria del Partenone al terzo, e poi giù alle opere di età ellenistica e Periodi romani.
