Museu / transformações do edifício Ao longo dos tempos, depois de se tornar museu, o edifício conheceu várias adaptações e remodelações em diversas campanhas de obras que visaram sempre, em última análise, uma constante luta pela conquista de espaço.

Período de 1884 a 1911Mantendo o seu aspecto de palácio, o então chamado Museu de Belas-Artes e Arqueologia conheceu diversos arranjos durante essas décadas. Dele se sabe que teve uma primeira organização devida ao professor e pintor António Tomás da Fonseca, que o arrumou segundo um critério cronológico genérico, com nítida preferência pela pinacoteca, conhecendo, posteriormente, outros arranjos nas décadas seguintes. A partir de 1911 o Museu adopta a actual designação de Museu Nacional de Arte Antiga, mas também a actual vocação, fixando as balizas cronológicas vigentes graças à acção modernizante do seu primeiro director, José de Figueiredo. A cedência de muitas obras do acervo permitiu que se organizasse um tecido museológico nacional de que as Janelas Verdes são a matriz.

Campanha de obras de 1930/1940
Promove-se a criação de um corpo anexo (projecto do arquitecto Guilherme Rebelo de Andrade), inaugurado em 1940, com a Exposição dos Primitivos Portugueses. O novo edifício apresentava-se como um gigantesco cubo dividido em três pisos, com um grande salão central e uma galeria superior, dedicados à exposição permanente e um outro, para as reservas, com um conseguido tratamento «natural» de climatização. A opção programática tem sido objecto de controvérsia, pela retórica estilística que assumiu de modo mais pomposo no exterior, procurando uma representação historicista vinculada à opulência joanina. Ressalve-se, no entanto, o acerto das volumetrias e o diálogo contextual que expressa. Do ponto vista funcional o aumento considerável de área teve como consequência a possibilidade de expandir significativamente o número de obras a expor, induzindo um discurso expositivo actualizado.

Remodelação do Palácio (1942-1947)
Neste período procedeu-se à construção de um corpo oriental de fachada que manteve o prospecto aspecto e o ritmo de fenestração do solar seiscentista, tendo-se instalado aí o auditório, a biblioteca e o gabinete de Desenhos e Estampas, novas salas de exposição permanente, uma galeria para exposições temporárias, vários gabinetes de estudo e de serviços.

O início dos anos 80, quando da realização da XVII Exposição do Conselho da Europa (1983), trouxe a possibilidade de uma intervenção estrutural no edifício do Anexo, de acordo com o projecto do arquitecto João de Almeida. Esta campanha consistiu basicamente na criação de um piso intermédio inteiramente novo, duas grandes salas para exposição no lugar da antiga escadaria e um espaço de claustro fechado no último andar.

O último ciclo de obras ocorreu em 1992-94 (segundo projecto de Arqui III/ João de Almeida) e visou essencialmente a duplicação do espaço de exposições temporárias, o tratamento do ar condicionado no conjunto do edifício, a reinstalação do Gabinete de Estampas com espaços próprios de exposição e de tratamento de conservação, a criação de uma nova área para os serviços técnicos e administrativos e, ainda, a ampliação de sectores de apoio ao visitante.