El edificio principal, diseñado por Vilhelm Dahlerup, se erige en 1897 para albergar la colección de arte moderno. Seguidamente, Hack Kampmann construye otro para la colección de arte antiguo, y más tarde ambas construcciones quedarían unidas por el monumental conservatorio que daría lugar a lo que actualmente se conoce como Glyptotek, que abre sus puertas en 1906. El último añadido, lo realiza Henning Larsen en 1996, por orden de la Ny Carlsberg Foundation, para poder incluir la sección de arte francés. La arquitectura del Glyptotek es una experiencia por si misma, por la impresión de conjunto que produce y por su detallismo que preserva las ideas originarias de su fundador.