Budova muzea nebyla po dobu více než 120 let významněji opravována, přitom ji poničily jak dva vojenské útoky v letech 1945 a 1968, tak i zprovoznění městského průtahu na její západní i východní straně, výstavba metra i neúprosný zub času. Budova musela být v roce 2011 z bezpečnostních důvodů pro veřejnost uzavřena a s kompletní rekonstrukcí se začalo v roce 2015.
Vzhledem k tomu, že budova je národní kulturní památkou, byl při její rekonstrukci kladen velký důraz na pečlivou památkovou podobu a restaurování do vzhledu, v jakém vypadala v roce 1891. Restaurováno bylo 495 velkorozměrných oken, 233 dveří, rozvedeno 1300 kilometrů nových kabelů, postaveny nové výtahy. Zastřešeny byly obě muzejní dvorany a tunelem propojena historická budova s vedlejší budovu bývalého Federálního shromáždění.
Začátkem října byla budova zkolaudována pro zkušební provoz. Do února 2019 mají být dokončeny interiéry některých výstavních sálů, povrchy dvoran a provedeny zkoušky technologií. Následně dojde k instalaci stálých expozic, z nichž většina se pro návštěvníky otevře na podzim příštího roku.
K 100. výročí vzniku Československa byla ve zpřístupněných prostorách muzea otevřena Česko-slovenská/Slovensko-česká výstava, která na více než 1000 metrech čtverečních mapuje nejen klíčové okamžiky 20. století v Československu, ale i konkrétní osudy tehdejších obyčejných lidí. Součástí výstavy je například i jedna z největších existujících vlajek České republiky, která byla nesena v pohřebním průvodu prezidenta Václava Havla. Vlajka je umístěna v jedné z nově zastřešených dvoran.
Další výstava, kterou muzeum připravilo u příležitosti svého 200. výročí a znovuotevření historické budovy, má název 2 x 100 a představí se na ní 200 nejvzácnějších a nejzajímavějších exponátů.
