La moderización del inmueble ha estado dirigida por el arquitecto Javier Feduchi y ha supuesto una inversión de 3 millones de euros (unos 500 millones de pesetas).

La nueva sede está muy próxima al Cine Doré, que continuará como local estable de proyecciones públicas de la filmoteca. La superficie de almacenamiento para los fondos fílmicos se ha incrementado en 1.630 metros cuadrados, más del triple del espacio disponible hasta la reapertura del palacio.

También se triplicarán las superficies útiles parala colección de aparatos y elementos históricos de la fotografía, del precine y el cine.

La nueva sede albergará servicios al público como la biblioteca, en la que se pueden consultar más de 25.000 libros y cerca de 1.000 títulos de revistas, y el archivo gráfico.

La preservación de las copias en acetato se mantendrá provisionalmente en las antiguas dependencias de la Dehesa de la Villa.

La ministra Pilar del Castillo dijo que la nueva sede representa "un paso importante para el afianzamient en España de la conservación y la difusión de la memoria del cine".