A estrutura do museu é trabalho do arquiteto americano Richard Meier, construído em aço inoxidável, mármore, vidro e estuque, é a primeira grande intervenção arquitetónica e urbana implementada no centro histórico de Roma, desde o tempo do fascismo. É uma estrutura que apresenta caracteres triunfantes, com claras referências ao estilo imperial romano.

Dentro do santuário pode ver o altar do Ara Pacis Augustae, um monumento inaugurado em 30 de Janeiro 9 aC, que pretende simbolizar a paz e a prosperidade alcançada como resultado da Pax Romana, um longo período de paz imposta aos estados no interior do Império Romano, devido à tomada do poder por Augusto, o primeiro imperador romano.

Dentro do museu há também salas dedicadas a exposições e eventos.