Le bâtiment qui abrite aujourd'hui le musée des Beaux-Arts de Chambéry était une ancienne halle aux grains, appelée grenette, construite au début du XIXème siècle.
A partir de 1889, la ville de Chambéry décide de transformer ce site pour y installer son musée-bibliothèque.
L’architecte François Pelaz, chargé des travaux, démoli l’étage de l’ancienne grenette pour ne conserver que le rez-de-chaussée avec ses piliers et ses voûtes. Il construit deux nouveaux étages desservis par un grand escalier à double rampe.
A cette époque, le rez-de-chaussée accueillait, outre la galerie de sculptures, l’école de peinture et de dessin.
Le 1er étage était occupé par la bibliothèque et le second par la collection de peintures.
En 1992, lors de la création de la médiathèque Jean-Jacques Rousseau, la bibliothèque déménage, le musée investit alors la totalité du bâtiment.
Entre 2009 et 2011, le musée des beaux-arts de Chambéry connaît une importante rénovation.
Clarté et luminosité sont apportées par la création de nombreuses ouvertures ainsi que la découverte de la verrière au 2ème étage.
La nouvelle mezzanine, quand à elle, permet d’accroître la surface d’exposition.
Aujourd’hui, le rez-de-chaussée du musée reçoit l’espace d’accueil et de vestiaire ainsi qu'un café-boutique "Hector"
Le 1er étage est consacré aux expositions temporaires et le second aux collections permanentes ainsi qu'à l'artothèque.