В 1910 на спорудження Подільської поліцейської дільниці й пожежного відділення Київська міська дума виділила 183 тис. крб. за умови, що підрядник знесе старі будівлі й вивезе сміття. Проектну документацію розробив арх. Е. Брадтман. Будівельні роботи доручено підрядникам Гіршвельду, Кучеру й Розенблюму. До складу будинку увійшли дозорна вежа (каланча) і двоповерховий корпус, на першому поверсі якого з боку провулка розміщувалися відсіки для пожежних екіпажів, з боку подвір'я та на другому поверсі — приміщення для реманенту, пожежної команди, поліцейської дільниці.
Далі використовувався Подільською пожежною частиною, з грудня 1976 — також Управлінням пожежної охорони Київської обл. 1981 Управління перенесено до нового будинку, 1987 переведено й Подільську пожежну частину. Звільнену споруду призначено для розміщення музею «Чорнобиль». Проект реконструкції і пристосування будинку розроблено 1988—89 у філіалі «Архпроект» інституту «Київпроект» (головний арх. Л. Коваль). Під час перебудови, що здійснювалася кооперативним об'єднанням «Підряд» із залученням працівників Управління пожежної охорони області, замінено старі конструкції даху і перекриттів, на першому поверсі влаштовано вестибюль і парадні двомаршові сходи, на другому поверсі розібрано перегородки та розплановано три великі експозиційні зали, над південною частиною будинку утворено додатковий мансардний поверх. Фасади відреставровано у первісному вигляді. 25 квітня 1992 з ініціативи Міністерства внутрішніх справ України тут відкрився музей. Експозицію побудовано 1993—96 за художньо-дизайнерською концепцією народного художника України А. Гайдамаки. 26 квітня 1996, у десяту річницю Чорнобильської трагедії, Указом Президента України музею надано статус Національного.
Будинок двоповерховий із збудованою на лівому фланзі восьмиярусною вежею (вис. 3,8 м) та підвалами у центрі, цегляний з гранітним цоколем, пофарбований, у плані прямокутний. Перекриття пласкі залізобетонні, дах двосхилий по металевих фермах, під бляхою, над вежею — шатровий зі шпилем. Головний вхід з відкритим гранітним ґанком — у вежі, чорний — у дворовому ризаліті двомаршової сходової клітки, на правому фланзі — проїзд на подвір'я. Внутрішнє планування двобічне коридорне, на другому поверсі з боку північного торця — єдина експозиційна зала, перекрита двосхилою підвісною стелею.
Вирішений у формах раціонального модерну. В асиметричній композиції споруди домінує дозорна вежа, що складається з шести нижніх, у плані квадратних ярусів і двох верхніх на центральному циліндричному стрижні. На третьому, шостому і сьомому ярусах встановлені балкони з ажурними ґратами для спостереження. Наріжжя на рівні четвертого — шостого ярусів закріплені модерністичними пілонами, завершеними стовпчиками і декором з ширінок. Оформлення вікон і дверей ідентичне двоповерховому корпусу. Головний фасад основної частини має ритмічно-ярусну побудову. Широким, перекритим лучковими арками виїздом для пожежних екіпажів відповідають по два прямокутні вікна на другому поверсі (над аналогічним за формою проїздом на подвір'я — одне вікно антресольного приміщення). Поділ фасадної площини на одинадцять однотипних прясел підкреслено простіночними виступами гладенької фризової смуги, над якими стояли парапетні стовпці (втрачені). Арки виїздів акцентовані трапецієподібними напівлиштвами з замковими каменями і підп'ятниками. Вікна завершені стилізованими трикутними сандриками, з'єднаними на рівні п'ят горизонтальним гуртом. Підвіконня з нижнім рамковим оздобленням декоровані смужкою зубчастих нішок. Вінцевий карниз має площинне модерністичне профілювання. В отворах виїздів збереглися первісні дерев'яні стулки воріт. Тильні фасади розчленовані ритмом прямокутних віконних прорізів, профільованими міжповерховим гуртом і карнизом. Підвищений ризаліт чорних сходів завершує карниз із сухариками.
Інтер'єри будинку оформлені по-сучасному. Стіни вестибюля, гардероба, парадних сходів, фойє, експозиційних зал облицьовані світлим кубинським мармуром рожево-вохристого відтінку, підлоги комунікаційних приміщень і сходи — гранітом. Рисунок підлоги у найбільшій експозиційній залі другого поверху імітує підлогу реакторної зали АЕС.
Будинок — одна з чотирьох історичних монументальних споруд Києва, пов'язаних з розвитком протипожежної охорони міста (збереглися будівлі Старокиївського і Либідського пожежних відділень; будівля Двірцевого знесена на поч. 1970-х рр.).
1996 біля входу до музею встановлено пам'ятний знак жертвам Чорнобильської катастрофи (див. ст. 347) [1118].