Das Palais Galliera wurde 1879 von der Herzogin von Galliera als Unterbringung für ihre Kunstsammlung in Auftrag gegeben und vom Architekten Léon Ginain entworfen. Der zwischen 1879 und 1894 erbaute Palast wurde von der Architektur der italienischen Renaissance inspiriert und zeichnet sich durch eine Fassade aus behauenem Stein, prächtige Treppen, Mosaikböden, Kuppelräume, Terrassen und zum Garten hin ausgerichtete Galerien aus.
Obwohl es ursprünglich als Kunstmuseum konzipiert war, gelangte die Sammlung der Herzogin nie nach Paris, und das Gebäude wurde nach seiner Einweihung im Jahr 1895 für wechselnde Ausstellungen und kulturelle Veranstaltungen genutzt. Im Laufe des 20. Jahrhunderts veränderte sich seine Rolle allmählich, und im Jahr 1977 widmete die Stadt Paris ihn der Mode. In den letzten Jahren wurde das Museum um die Gabrielle-Chanel-Galerien im Gartengeschoss erweitert, wodurch das Palais Galliera mehr Raum für die Präsentation der Modegeschichte erhielt und gleichzeitig die empfindlichen Kleidungsstücke durch sorgfältig kuratierte Ausstellungen geschützt werden können. Heute spiegelt seine Architektur sowohl seine aristokratischen Ursprünge als auch seine moderne Identität als Pariser Modemuseum wider.