[[FileSoubor:L'Immortalité devançant le Temps - Grand Palais - 01.jpg|thumbnáhled|leftvlevo|Sousoší Nesmrtelnost s čtyřspřežím vítězí nad Časem]]
Budova pavilónu má samonosnou [[ocel|ocelovou]]ovou konstrukci se [[sklo|skleněnými]] výplněmi na křížovém půdorysu velkých hal. K ní je přistavena z kamene a z cihel palácová část se schodišti a zázemím. Palác je dlouhý 240 metrů a vysoký 44 metrů. Hlavní průčelí má zdůrazněný střední portál a je členěné [[iónský řád|jónskými sloupy]]. Kromě hlavního [[portál (architektura)|portálu]] do ''Avenue Winstona Churchilla'' má boční přístavby se vstupy na obou koncích [[křídlo (architektura)|křídel]]. Atika je zdobená monumentálními [[bronz]]ovými sousošími čtyřspřeží, tzv. kvadrigami, další alegorické sochy jsou v nikách. Ve vstupním nádvoří jsou tři kamenná sousoší, usazená na zábradlí oválného bazénku i v něm.
Interiér budovy má 77000 m<sup>2</sup> výstavní plochy, z čehož je 13500 m<sup>2</sup> v prosklené hale.
