Музей расположен в историческим центре города по адресу: 214000 Смоленск, ул. Октябрьской рев., д.20а, в уникальном здании начала XX века. Ранее в нём размещалось городское училище (1913 г.).
Здание построено в неорусском стиле, модном на рубеже веков, к которому можно также отнести городское училище в память войны 1812 г. и здание тенишевского музея Русская старина (1903-1905 гг., по проекту С. В. Малютина при участии В. М. Васнецова и М. К. Тенишевой).
Сооружено по проекту Н.В. Запутряева, главного архитектора Смоленска (1909 – 1921 гг.), который также является автором старого здания больницы общества Красного креста - памятника архитектуры федерального значения (1910-е гг.).
Необычное расположение здания в глубине квартала объясняется несовпадением красных линий современной улицы с планировкой создававшегося здесь в начале XX века нового района города.
Двухэтажное кирпичное здание оштукатурено. Со стороны заднего фасада к нему примыкает более поздняя двухэтажная пристройка. Типично для учебных заведений начала XX века, нередко сооружавшихся (как и это здание) в неорусском стиле. Простой прямоугольный план выглядит живописно благодаря ассиметричной композиции главного фасада со смещенной к одному из углов башенкой-эркером.
Расположенные в разных уровнях по обе стороны входа окна разной формы взаимно уравновешивают друг друга. На первом этаже два арочных окошка соединяет колонка-кубышка.
Сохранилась первоначальная планировка с классными комнатами по сторонам коридора.