Toto muzeum, které má třetí největší sbírku exponátů ve Spojených státech, se nyní stalo druhým největším v zemi, pokud jde o jeho komplex (po newyorském metropolitním muzeu). Nové křídlo o rozloze téměř 25 tisíc metrů čtverečních. m je určen pro výstavu uměleckých děl od roku 1900, soubor architektonických detailů, designových předmětů, fotografií a videoartů; je zde také vzdělávací centrum a haly pro dočasné výstavy.
Má výhled na Millennium Park a tam umístěný pavilon Jay Pritzker Frank Gehry. Budova Piano je s tímto zeleným prostorem spojena nejen průhledným sklem opláštění fasády (jednotlivé místnosti jsou speciálně vybaveny velkými panoramatickými okny), ale také 190 m dlouhým ocelovým mostem spojujícím park a horní patro moderní budovy.
Obrysy nové budovy připomínají budovy Ludwiga Miese van der Rohe, například budova Nové národní galerie v Berlíně: stropy, které přesahují obvod stěn a které Renzo Piano nazývá „létající koberec“, spočívat na tenkých ocelových podpěrách. Promyšlenost všech proporcí zároveň ještě jasněji demonstruje imanentní spojení „vysokého“modernismu s klasickou tradicí. Také o minulosti - o gotických katedrálách - připomíná podlouhlý prostor haly s průhledným skleněným stropem zasahujícím do hlubin budovy. Končí to skleněným a dřevěným schodištěm zavěšeným na ocelových prutech, což je téměř přímá citace Miese van der Rohe, vypůjčené z jeho projektu pro Chicago Arts Club.
Ve výstavních sálech hraje hlavní roli osvětlení, které je od 80. let pro Piano nejdůležitějším tématem. Skleněné stropy jsou zvenčí uzavřeny mřížkou z kovových panelů a zevnitř je světlo filtrováno napnutými látkami. Tím je dosažen měkký a příjemný tón osvětlení, aniž by došlo k poškození exponátů. Tento systém také pomáhá šetřit energii, což je jeden ze zelených prvků projektu (budova již získala stříbrný energetický certifikát LEED).
