В Лаврушинском переулке Замоскворечья, в доме, который семья Третьяковых купила в 1851 году, находится основное здание Третьяковской галереи. Так как рост собрания постоянно превосходил экспозиционные возможности Галереи, к жилой части особняка постепенно пристраивались новые помещения, необходимые для хранения и демонстрации произведений искусств. Подобные пристройки были сделаны в 1873, 1882, 1885, 1892 и 1902-1904, когда появился знаменитый Васнецовский фасад, который стал эмблемой Третьяковской галереи.
2 апреля 1913 года Московская городская дума избрала попечителем Третьяковской галереи Игоря Эммануиловича Грабаря, видного художника, архитектора и историка искусства. Главное, чем ознаменовалась деятельность Грабаря, - реформы, превратившие Третьяковскую галерею в музей европейского типа с экспозицией, построенной по хронологическому принципу. В начале декабря 1913 года, к пятнадцатой годовщине смерти основателя Галереи, реформированный музей был открыт для публики.
3 июня 1918 года Совнарком издал Декрет, который объявлял Третьяковскую галерею государственной собственностью Российской Федеративной Советской Республики. С этого момента музей стал называться Государственной Третьяковской галереей. После национализации директором Галереи был назначен И.Э.Грабарь. За первые же годы Советской власти собрание Галереи значительно увеличилось, что вновь остро поставило вопрос о расширении ее площадей.
Многое сделал для расширения имеющегося помещения и пристройки нового академик архитектуры А.В.Щусев, ставший директором в 1926 году. В 1927 году Галерея получила соседний дом по Малому Толмачевскому переулку (бывший дом Соколикова). После перестройки в 1928 году он превратился в служебное здание, где разместилась администрация Галереи, научные отделы, библиотека, отдел рукописей, фонды графики. К Галерее это здание присоединялось специальной пристройкой. В 1928 году коренным образом были переоборудованы отопление и вентиляция. В 1929 году Галерея была электрифицирована (до этого она была открыта для посетителей лишь в дневное время).
В 1929 году была закрыта церковь Святителя Николая в Толмачах, а в 1932 году ее здание было передано Галерее и стало запасником живописи и скульптуры. Позже оно было соединено с экспозиционными залами заново выстроенным двухэтажным корпусом, верхний этаж которого был специально предназначен для экспонирования картины А.А.Иванова "Явление Христа народу (Явление Мессии)" (1837-1857). Был построен также переход между залами, расположенными по обе стороны от главной лестницы, что обеспечило непрерывность обзора. В результате этих перемен увеличилась экспозиционная площадь музея и началась работа над созданием новой концепции размещения произведений.
В 1936 году завершилось строительство нового двухэтажного корпуса с северной стороны основного здания - так называемого "щусевского корпуса", чьи просторные залы сначала использовались для выставок, а с 1940 года были включены в основной маршрут экспозиции.
Здание Галереи заметно пострадало от бомбежки во время Великой Отечественной войны (1941-1945): две фугасные бомбы, упавшие в результате налета немецкой авиации в нескольких местах разрушили стеклянное покрытие крыши, межэтажное перекрытие некоторых залов, пострадал главные ход.
Восстановление Галереи началось уже в 1942 году и к 1944 году 40 из 52 залов были отремонтированы, что дало возможность вернуть экспонаты из эвакуации. В честь 100-летнего юбилея Третьяковской галереи, отмечавшегося в 1956 году, был достроен зал А.А.Иванова. К этому времени коллекция насчитывала более 35 000 произведений искусства.
К середине 1980-х годов возросшее количество посетителей, экскурсий, школьных кружков уже с трудом помещалось в залах музея. Вновь возникла необходимость расширения экспозиционной площади. Этим вопросом занялся Ю.К.Королев (1929-1992), в течение полутора десятилетий возглавлявший Третьяковскую галерею (1980-1992).
Строительные работы были начаты в 1983 году. Через два года был введен в строй депозитарий - хранилище произведений искусства, где также расположились реставрационные мастерские.
В 1986 году началась реконструкция основного здания Третьяковской галереи (архитекторы И.М.Виноградский, Г.В.Астафьев, Б.А.Климов и другие), основанная на идее сохранения исторического облика здания.
В 1989 году с южной стороны от основного здания был сооружен новый корпус, где разместились конференц-зал, информационно-вычислительный центр, детская студия и выставочные залы. В них в 1992-1994 годах проходила выставка шедевров из коллекции Галереи. В этом же здании была сосредоточена большая часть инженерных систем и служб, поэтому оно получило название Инженерный корпус.
Принципиальной особенностью плана реконструкции было включение в музейный ансамбль храма Святителя Николая в Толмачах (памятник архитектуры XVII века) после его восстановления и освящения. Храм был утвержден в статусе домового храма-музея при Третьяковской галерее.
Строительство в Лаврушинском переулке заняло почти десять долгих лет: с 1985 по 1995 год.
Ныне комплекс зданий Третьяковской галереи, расположенный между Лаврушинским и Малым Толмачевским переулками, - любимое место не только москвичей, но и многих гостей столицы.