Στις 3 Οκτωβρίου του 1866 άρχισε η ανέγερση του κεντρικού κτηρίου του Αρχαιολογικού Μουσείου στο χώρο που το 1865 είχε δωρίσει η Ελένη Τοσίτσα. Για την ανέγερσή του υπήρχε ήδη το κληροδότημα του Δημήτριου Βερναρδάκη, ύψους 200.000 δρχ. Η κεντρική πτέρυγα ολοκληρώθηκε το 1880. Τα αρχικά σχέδια έγιναν από τον Λούντβιχ Λάνγκε και εκτελέστηκαν με τροποποιήσεις του επιβλέποντος αρχιτέκτονα Παναγή Κάλκου. Το 1881, με πρωτοβουλία του Χαριλάου Τρικούπη, μετονομάστηκε σε «Εθνικόν Αρχαιολογικόν Μουσείον». Το 1888 ανατέθηκε η αποπεράτωση του έργου στον Ερνστ Τσίλερ, ο οποίος επανασχεδίασε την πρόσοψη και τροποποίησε το αρχικό σχέδιο.