Здание музея располагается в городе Самаре в границах квартала улиц Садовой, Вилоновской и Ленинской. Основной идеей является восстановление мемориального комплекса, в который должно войти новое здание музея архитектуры города, музей имени П. В. Алабина, дом-музей В. И. Ленина, а также музей самарской археологии. Все они объединены единым пространством и в то же время каждое из них оказывает свое собственное влияние на окружающую среду. 
Стилистически музей самарской архитектуры стремится поддержать стиль модернизма, в котором построен музей Алабина, и в то же время закладывает в существущую застройку элементы современной архитектуры.
В структуру здания комплекса входят две ключевые группы помещений: выставочные экспозиции и помещения связанные с научной работой. Особенностью выставочной экспозиции является отсутствие четко заложенного пути. Залы музея могут представлять из себя как единую структуру, так и быть обособленными друг от друга. 
В научную же структуру помещений комплекса входят медиатека, три мастерские, большой зал для конференций, три лекционных зала для образовательных занятий с небольшими группами людей.
Третья особенность здания — террасы и эксплуатируемая кровля, которые обеспечивают связь здания с окружающей застройкой. Посетители могут попасть в музей практически с любой точки вокруг него. Некоторые террасы предполагаются к использованию в качестве открытых выставочных экспозиций.
На подземных уровнях находятся паркинг и фондохранилище. Въезд на них осуществляется через проезд между зданием музея и пенсионным фондом, а также с улицы Ленинской.
Основными экспонатами музея должны стать макеты, фрагменты фасадов утраченных городом зданий, большие плакаты с графическими реконструкциями памятников самарской архитектуры. Освещение залов осуществляется через фонари. За счет отражения от поверхности стен создается эффект диффузного освещения.