Kuopion taidemuseon rakennus valmistui Kansallis-Osake-Pankiksi 1904. Jugendtyylisen rakennuksen suunnitteli arkkitehti Vilho Penttilä. Penttilä oli osakkaana helsinkiläisessä arkkitehtitoimistossa Arkkitehtuuri- ja käytännöllinen rakennustoimisto Usko Nyström, Petrelius ja Penttilä, jolta Kansallis-Osake-Pankki tilasi useita pankkirakennuksia eri puolille Suomea. Rakennuksen urakoitsijana toimi kuopiolainen rakennusmestari Oskar Flink. Hän vastasi monista 1800–1900-lukujen vaihteen suurista rakennuskohteista Kuopiossa.
Rakennusta on modernisoitu ja laajennettu useaan otteeseen. Ensimmäinen laajennus toteutettiin arkkitehti Kauno S. Kallion suunnittelemana jo 1924–1925. Rakennukseen kuulunut kulmatorni purettiin, ja sisustus uusittiin 1920-luvun klassismin mukaiseksi. Esimerkiksi runsaat kansallisromanttiset koristeet korvattiin vaaleilla pinnoilla ja mustavalkoisuudella. Rakennuksen sisäänkäynti uusittiin arkkitehti K.A. Pinomaan suunnitelman mukaan 1958 ja samalla julkisivuihin asennettiin suuret näyteikkunat. Pinomaa suunnitteli myös uuden kalustuksen.
Pankkitoiminta päättyi rakennuksessa vuonna 1977, jolloin Kuopion kaupunki osti rakennuksen. Kaupunginarkkitehti Pertti Pakkala johti rakennuksen muutossuunnitelmien laatimista, ja rakennuksessa suoritettiin muutostyöt taidemuseokäyttöä varten. Kuopion taidemuseon avajaisia juhlittiin 25.4.1980.
Taidemuseorakennus peruskorjattiin 2003–2004. Peruskorjauksen pääsuunnittelijana toimi kaupunginarkkitehti Eero Koivisto. Remontissa nykyaikaistettiin talotekniikkaa, uudistettiin näyttely- ja toimistotiloja, sekä rakennettiin valoisa lasiseinäinen porrasaula rakennuksen sisäpihan puolelle.
Rakennuksen alkuperäisestä jugendulkoasusta on nykyään jäljellä Kauppakadun puoleinen sisäänkäynti, julkisivun hammastettu kerroslista sekä ensimmäisen kerroksen ikkunoiden vieressä sijaitseva liskoaihe. Kauppakadun puoleisen sisäänkäynnin takaa löytyvässä toimistotiloihin vievässä kissaportaikkona tunnetussa portaikossa on myös säilytetty rakennuksen jugend-henkeä. Portaikossa on rakennuksen alkuperäinen kattovalaisin, koristeellinen porraskaide ja portaikolle kutsumanimen antava kissaornamentti.
Kuopion taidemuseon tuotteissakin seikkaileva kissa löytyi piilostaan maalikerrosten alta 2003–2004 peruskorjauksen aikana. Maalarimestari Juhani Väätäinen maalasi kissaornamentin uudelleen maalikerrosten alta paljastuneen mallikuvion mukaan. Alun perin rakennuksen sisätilat olivat hyvin koristeelliset, ja ornamentti kuuluu rakennuksen alkuperäisiin koristeaiheisiin. Arkkitehti Vilho Penttilä on käyttänyt samankaltaista koristeaihetta myös vuonna 1904 Helsinkiin valmistuneessa Wilkmanin talossa, joka löytyy Liisankadulta. Wilkmanin talon kissat sijaitsevat rakennuksen julkisivun reliefifriisissä.
