La force du projet réside dans l’élégance globale du parti architectural qui s’inspire de certains principes constructifs antiques privilégiant la fluidité et la fonctionnalité des espaces. Le bâtiment de 8000 m2 de plain-pied est positionné sur un podium entouré d’espaces paysagers, le long des berges de la Robine.
Une des grandes originalités du bâtiment tient à une technique utilisée pour réaliser l’ensemble de ses murs périphériques : la technique du béton structurel stratifié, un procédé canadien, inventé en 1992 et utilisé en Europe pour la toute première fois. Ce béton coloré est obtenu à partir d’un mélange de terres locales, sable, agrégats, oxydes jaunes et ciment malaxé avec très peu d’eau directement sur le chantier, ce qui lui donne un aspect de terre. Il est ensuite mis en œuvre par couches successives, aux teintes légèrement différentes. Le résultat fait écho aux couches de terre et strates que l’archéologue explore lorsqu’il creuse le sol. Cette technique de béton inclut toutes les fonctions du mur, en particulier la fonction de structure porteuse du bâtiment. Elle ne nécessite pas de revêtements ni d’éléments de façade rajoutés. Un isolant thermique a été inclus dans l’épaisseur des murs extérieurs du bâtiment, qui sont également parfaitement étanches.
Les architectes ont été particulièrement attentifs à l’intégration harmonieuse des espaces d’exposition permanente dans l’architecture générale du bâtiment. La disposition des différentes salles en elles-mêmes, déployées autour d’un atrium central, apporte ainsi du sens aux vestiges qui sont présentés au public, faisant directement écho à l’architecture romaine.