光ミュージアムの建設にあたっては構想期間8年を要しました。
着工は平成5年6月23日。竣工は平成10年2月27日で株式会社竹中工務店により建設されました。
開館は平成11年4月8日で、同年には中部建築賞を受賞しています。
光ミュージアムは丘陵地を利用して、地上1階、地下3階の鉄骨鉄筋コンクリート(SRC)構造で建設されました。
最上階1階中庭のピラミッドは、メキシコ・ベラクルス州エルタヒン遺跡の一つ「壁龕(へきがん)のピラミッド」をモチーフにしています。
窓は、南面階段部分の内側を含め1面に91個、最上部と併せて365個あります。
外壁はマヤ建築として有名なユカタン州ウシュマル遺跡群の一つ「総督の館」をモチーフにしています。本来の総督の館は長方形ですが、それを回廊型にし、回廊中央にピラミッドを配置しました。
101m(北面・南面)×86m(東面・西面)×高さ約10m。外壁にはフランス産ライムストーン約2万5千個(約400種類)からなるレリーフ群が埋め込まれています。
地下2階は多目的ホールとなっており、床を7パターンの形状に変えることができます。
ホール中央には泉があり、500Kgの御影石を水圧で浮かせて回転させています。
また、北面中央には能舞台があり、前後に動かすことができます。後方に収納すれば、空いたスペースをステージとして使用することも可能です。
エントランスと美術館棟を結ぶ地下通路は、お客様を日常から非日常へといざなうタイムトンネル。天井部分は左官技能士 挾土秀平氏の手がけた手仕事です。当館の塗り壁のほぼすべてが、挾土秀平氏指揮のもと施工されました。