Công trình được kiến trúc sư nổi tiếng thế giới Oscar Niemeyer trực tiếp thiết kế với sự hỗ trợ của kỹ sư
kết cấu Bruno Contarini. Bảo tàng được thiết kế 3 tầng cao 16m, mái vòm có đường kính 50m. Ở dưới
3 tầng có cột trụ nâng đỡ. Xung quanh công trình là vịnh Guanabara rộng mênh mông . Theo kiến trúc
sư Niemeyer thì ông thiết kế công trình theo hình dáng một bông hoa đang lơ lửng trên mặt nước. Tuy
nhiên theo nhiều du khách thì công trình giống như một chiếc đĩa bay.

Bên trong bảo tàng nghệ thuật Niteroi là nơi trưng bày những bộ sưu tập các tác phẩm điêu khắc, dệt
may, sơn trong và ngoài nước. Các bộ sưu tập này sẽ được thay đổi thường xuyên theo từng thời gian
và chủ đề được.