Источниками средств для строительства музея стала подписка, а также пожертвования королевского двора и коммуны города Копенгагена.

Архитектура

Здание представляет собой прямоугольник с внутренним двором и стенами, украшенными многоцветными фресками, отображающими торжественный приём, оказанный мастеру при его возвращении на родину. Над поверхностью улицы возвышаются два этажа. Первый этаж здания используется для размещения скульптур, на верхнем этаже находятся картины.

Имеется и заглублённый подвальный этаж, используемый для размещения служебных помещений и некоторых экспозиций, в частности для иллюстрации процесса создания скульптуры.

На главном фасаде здания расположены пять дверей, ведущих в вестибюль с цилиндрическим потолочным сводом. Здесь установлены монументальные скульптуры. Скульптуры в экспозиции размещены в соединяющихся между собой помещениях, в каждом из которых находится всего одна статуя и несколько настенных рельефов, что позволяет посетителю не распылять своё внимание по сторонам. Окна в помещениях расположены, как и в римской мастерской, высоко над полом, выложенным разноцветной мозаикой из терракоты. Потолки декорированы орнаментом в помпейском стиле.

Экспозиция музея, включающая около 20 000 единиц хранения, состоит прежде всего из личных работ Торвальдсена в мраморе и гипсе и его рисунков и графики, а также собранных им произведений искусства. Здесь же находится библиотека и коллекция драгоценных камней и нумизматика.

С момента открытия музей стал рассматриваться как общедоступный памятник скульптору. В первые недели после открытия ежедневное количество посетителей превышало полторы тысячи человек, что по тем временам было рекордом.