Το Μουσείο σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε σαν φυσική συνέχεια της υπαίθρου του παραδοσιακού οικισμού του Πύργου.
Είναι ένα κτίριο 2000 m² λιτής σύγχρονης μορφής με καθαρούς γεωμετρικούς όγκους από πέτρα και οπλισμένο σκυρόδεμα που μοιάζει να γεννιέται από τους λιθόκτιστους τοίχους που κυριαρχούν στην ύπαιθρο της Τήνου. Το κτιριακό συγκρότημα είναι διασπασμένο σε μικρότερους όγκους που ορίζουν την εσωτερική λειτουργία του μουσείου και συμμετέχουν στην διαμόρφωση του περιβάλλοντος χώρου του σε εκθεσιακό χώρο.
Τα ανοίγματα του κτιρίου είναι τοποθετημένα με τέτοιο τρόπο ώστε να αποτελούν είτε τις οπτικές φυγές προς το ύπαιθρο ή ανάλογα με την μουσειολογική πρόταση, αποτελούν το φόντο των εκθεμάτων.
Τα υλικά κατασκευής του κτιρίου είναι το εμφανές σκυρόδεμα, η πέτρα, το μάρμαρο, το μέταλλο και το γυαλί, επιλεγμένα σε θέσεις στο κτίριο ώστε να συνυπάρχει ο βιοτεχνικός χαρακτήρας των οι αδρών μεταλλικών διαδρόμων, με τον καλλιτεχνικό χαρακτήρα των περίτεχνων μαρμάρινων επιφανειών σκαλισμένων ή μη.
Το φυσικό φως διέρχεται στο αίθριο και διαχέεται μέσω των μαρμάρινων πλακών που το σκεπάζουν, ενώ δίνουν το χαρακτήρα εργαστηρίου μαρμαροτέχνη τα περιμετρικά ανοίγματα. Το τεχνητό φως έχει μελετηθεί και αποδοθεί, ώστε να αναδεικνύει τα εκθέματα, να εξυπηρετεί τη μουσειολογική μελέτη και ταυτόχρονα να καλύπτει τις λειτουργικές ανάγκες του κτιρίου.
Ο υπαίθριος χώρος έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε ναι αποτελεί μέρος της μουσειακής διαδρομής και ταυτόχρονα να αναδεικνύει την ιδιαιτερότητα του τόπου.
Προκαταρκτική μελέτη, προμελέτη, οριστική μελέτη και μελέτη εφαρμογής : Ιάσων Καβαλλίνης, Νίκος Βενιανάκης
Μελετήθηκε το 2002-4. Κατασκευάστηκε και ολοκληρώθηκε το 2008, οπότε και εγκαινιάστηκε.
