Bak den opprinnelige bygningen til museet er et herskapshus fra 1800-tallet eid av samlingens grunnlegger, samler Wilhelm Hansen, et strømlinjeformet svart betongvolum. Den nye fløyen huser en innglasset vestibyle, felles for nye og gamle haller, samt 1150 kvm. m bruksareal, som var påkrevd i oppdraget til arkitektkonkurransen som ble avholdt i 2001. Av disse er 500 kvm. m er okkupert av gallerier for midlertidige utstillinger og permanente utstillinger, 220 kvm. m - en kafé og en multifunksjonell hall, resten - ved korridorer og en foajé.
Inspirasjonskilden til arkitekten var hovedtemaet for dansk maleri fra 1800-tallet - lyseffekter i landskapet og i interiøret.
Samlingen av museet er utstilt i rom som er underjordiske, hvis vegger er malt i grått - så Hadid oppfylte kravene fra kunder som ønsket å beskytte maleriene mot de skadelige effektene av sollys. Det er også et uttrykk for mørkets motiv, som er latent til stede selv i samlingens mest optimistiske lerret. Den eneste lyskilden i disse rommene er frostet glass på taket.
West Hall fungerer også som en forbindelsesgang med andre etasje i den gamle bygningen, og denne passasjen er ikke visuelt merket med vilje.
Den multifunksjonelle hallen og kafeen ligger i rom med solid innglassing: et forsøk på å slå sammen bygningen med det pittoreske landskapet i den omkringliggende parken er spesielt levende demonstrert der.