Modificaciones en el edificio

A lo largo de su historia, la arquitectura del edificio ha sufrido varias modificaciones. En 1938, se construyó un anfiteatro en el costado Norte, obra del arquitecto Eduardo Secchi que contaba con graderías descubiertas, tenía una capacidad para 200 personas e inicialmente, estaba destinado para realizar funciones de teatro infantil. En 1979, el anfiteatro fue remodelado con aportes de la Municipalidad de Santiago y a partir del año 2003, fue utilizado para desarrollar actividades de teatro, música y danza.
Durante la dirección de Nemesio Antúnez, entre 1970 y 1971, se construyó la Sala Matta, bautizada en honor a Roberto Matta, ubicada en la planta del subsuelo. Para su construcción hubo que levantar completamente la losa del Hall Central. La sala abarca una superficie de 60 metro cuadrados y 100 metros lineales para exhibiciones.
El 30 de diciembre de 1976, el edificio del Museo Nacional de Bellas Artes fue declarado Monumento Nacional.