Nacionalinės galerijos pastatas buvo pastatytas 1980 metais kaip revoliucijos muziejaus rūmai. 1993 m. buvo įsteigta galerija, kuri tapo Lietuvos dailės muziejaus dalimi.  Iš pradžių pastatas naudotas kaip etnografinis muziejus. 1999 m pastatas buvo uždarytas rekonstrukcijai ir duris atvėrė tik 2009. Jos veiklos koncepcija patvirtinta Lietuvos vyriausybės 2002.