Clădirea de formă circulară, concepută de către arhitectul francez Albert Galleron, după cercetările științifice și indicațiile lui Alexandru Odobescu, revizuitte și completate de specialiștii români Alexandru Orascu. Ion Mincu. Ion Socolescu, Grigore Cerkez și Cucu Starotescu, s-a datorat valorificării fundațiilor deja existente din Gradina Episcopiei ce urmau să servească construcției unui circ.
Inspirat din vechile temple grecești, edificiul surprinde la prima vedere printr-o colonadă istorică ce susține un fronton triunghiular. La parter, impresionantul hol din marmură înglobeaza cele 12 coloane dorice de susținere a sălii de concerte. Patru scări monumentale în spirala de tip baroc din marmură de Carrara, desfășurate cu balcoane la etajul intermediar, fac legatura cu sala și anexele. Dispuse sub forma vechilor amfiteatre greco-romane, cele aproape 1.000 de locuri oferă o vizibilitate perfectă din orice colț și o audiție impecabilă. Perfecțiunea sunetului se datorează imensei cupole care „absoarbe” fondul instrumental și vocal de pe podium, spre a-l distribui prin reverberație către auditori, cu întreaga gamă de armonice până la cele mai fine culori timbrale și nuanțe. Acustica exceptională a cavității sonore din Ateneul Român a plasat sala printre cele mai reușite construcții de acest gen din intreaga lume.