Il progetto di Bernard Tschumi è stato selezionato come progetto vincitore del quarto concorso. Il design di Tschumi ruota attorno a tre concetti: luce, movimento ed un elemento tettonico e programmatico. Il museo occupa una superficie di 25000 m² sviluppando un'area espositiva di 14000 m². Le collezioni del museo sono esposte su tre livelli mentre un quarto livello intermedio ospita gli spazi ausiliari, come il negozio del museo, la caffetteria e gli uffici. Al primo livello del museo si trovano i reperti delle pendici dell'Acropoli.
La lunga e rettangolare aula, il cui pavimento è inclinato, ricorda l'ascensione alla roccia. Il visitatore si trova poi presso la grande aula trapezoidale che accoglie i reperti arcaici. Sullo stesso piano si trovano anche i manufatti e le sculture provenienti dagli altri edifici dell'Acropoli come l'Eretteo, il Tempio di Atena Nike, i Propilei e reperti di Atene romana e paleocristiana. I visitatori sono tenuti a vedere questi ultimi durante la discesa per mantenere l'ordine cronologico: saranno prima indirizzati al livello superiore, che mostra i marmi del Partenone.
Poiché il museo è costruito su un vasto sito archeologico, il pavimento, all'esterno e all'interno, è spesso trasparente utilizzando il vetro e quindi il visitatore può vedere gli scavi sottostanti. Il museo prevede anche un anfiteatro, un teatro virtuale e una sala per mostre temporanee. L'edificio, è inoltre stato criticato principalmente chiedendosi se un grande edificio moderno si sarebbe adattato bene al paesaggio.