Palais Galliera a fost construit în 1879 la comanda ducesei de Galliera pentru a găzdui colecția sa de artă și a fost proiectat de arhitectul Léon Ginain. Construit între anii 1879 și 1894, palatul s-a inspirat din arhitectura Renașterii italiene, având o fațadă din piatră cioplită, scări impunătoare, pardoseli din mozaic, încăperi cu cupole, terase și galerii cu vedere spre grădină.
Deși inițial fusese conceput ca muzeu de arte plastice, colecția ducesăi nu a ajuns niciodată la Paris, iar clădirea a fost folosită pentru expoziții temporare și evenimente culturale după inaugurarea sa, în 1895. De-a lungul secolului al XX-lea, rolul său s-a schimbat treptat, iar în 1977, Primăria Parisului l-a dedicat modei. În ultimii ani, muzeul s-a extins prin amenajarea Galeriilor Gabrielle Chanel la nivelul grădinii, oferind Palais Galliera mai mult spațiu pentru a prezenta istoria modei și, în același timp, pentru a proteja articolele vestimentare delicate prin expoziții organizate cu mare atenție. Astăzi, arhitectura sa reflectă atât originile sale aristocratice, cât și identitatea sa modernă de muzeu al modei din Paris.