L'architecte polonais Aleksander Szymkiewicz a conçu le bâtiment du musée de la sériciculture et le mobilier d'exposition. Il a été construit entre 1890-1892 spécialement pour abriter le musée de la soie, qui, avec la bibliothèque, est resté inchangé jusqu'à nos jours. Le bâtiment est unique dans son style architectural éclectique. Ses façades combinent des formes classiques, gothiques et islamiques, et l'intérieur est décoré d'éléments sculpturaux sur le thème de la soie. En 2006, le bâtiment a obtenu le statut monument du patrimoine culturel matériel d'importance nationale.
Depuis 2020, le Fonds de développement de Tbilissi effectue des travaux de restauration des bâtiments du musée. Le projet est cofinancé par l'Association internationale des maires francophones.