На червоній лінії забудови вулиці, одним флангом прилягає до сусідньої будівлі. До складу садиби входив також розташований у глибині подвір'я одноповерховий службовий флігель (тепер перебудований під гаражі). Обидві будівлі споруджено одночасно за проектом арх. В. Безсмертного на замовлення домовласника М. Грабара.
Будинок зведено за традиціями міських особняків: з невеликим газоном, ґратчастим огородженням, яке відокремлює фасад від вуличного хідника, з окремим парадним входом та брамою, поряд з якою розташована сторожка-двірницька, з господарським подвір'ям і садом (тепер забудований), що уривався над яром, де в минулому протікала р. Глибочиця. Згідно з умовами ділянки будинок поставлено глухим торцем ліворуч та розкрито в бік власного подвір'я. У 1930-х рр. особняк переплановано.
Двоповерховий на цокольному напівповерсі, цегляний, тинькований, у плані Г-подібний. Дах вальмовий, критий бляхою. Планування коридорне. Оформлений у стилі модерн, що виявлено в архітектурній композиції споруди: асиметрії, розробці не тільки головного, а й інших фасадів. В їхньому оздобленні активно обігрується мотив «прориву» площин стін розірваними ризалітами, які ніби пускають паростки, гранчастим еркером та балконами різної форми. На розі будинку, на другому поверсі влаштовано широкий балкон, що півколом забігає на вуличний фасад і спирається на конічну консоль, поспіль вкриту ліпленими квітами на довгих стеблинах. Мальовичість форм підкреслюється різноманітними віконними прорізами, витонченим оригінальним рисунком балконних ґрат, парапету, огорожі, який не повторюється, та у варіаціях рослинного орнаменту (скрізь різного), що з'являється у найнесподіваніших місцях. Ще одна притаманна модерну риса — зіставлення фактур і матеріалів: каменю, тиньку, металу, скла, кахлів, дерева. Об'єднувальним елементом слугує широкий білий міжповерховий пояс, який або трансформується у лиштви, або збігає по наріжжю будинку. Найактивніша ланка композиції — вхідна частина, виділена ризалітом з великим вітражним вікном, над яким вміщено декоративний елемент у вигляді жіночої голівки. Над парадними дверима переплелися листям стрункі іриси — улюблені квіти стилю модерн. Первісно над дверима було скляне піддашшя на металевому каркасі.
Будинок — яскравий зразок київського особняка поч. 20 ст., вирішеного в стилі модерн.
У будинку проживав Грабар Микола Степанович — голова Київського окружного суду (1904—13), член ради старшин Київського судового зібрання, голова комітету Рубежівської колонії для малолітніх правопорушників, член Київського губернського лісоохоронного комітету. Відзначаючи діяльність М. Грабара на посаді голови окружного суду, нотаріуси Київського судового округу 1913 встановили стипендію його імені в університеті св. Володимира, яка мала призначатися одному з нужденних синів нотаріусів округу, за відсутністю таких — одному з уродженців Стародубського пов. Чернігівської губ. або чернігівців православної віри.
В будинку проживав син власника Грабар Андрій Миколайович (1896— ?) — вчений-візантолог. Після закінчення приватної гімназії В. Науменка чотири роки навчався на історико-філологічному факультеті Санкт-Пербурзького університету. Влітку 1917 повернувся до Києва. У лютому—листопаді 1918 — студент Київського університету. Емігрував. Уславився як французький візантолог, професор історії мистецтв у Страсбурзі, пізніше — в Парижі. Автор багатьох наукових праць.
З поч. 1918 родина Грабарів мешкала за іншою адресою, приміщення у цьому будинку здавали внайм.
У радянський час особняк націоналізовано, в ньому влаштовано дитячий будинок № 22 (містився до 1934). З весни 1921 його вихователем і завідувачем був Васильченко Степан Васильович (справж. — Панасенко; 1878—1932) — письменник, педагог. Проживав у цьому будинку.
1922—25 тут діяла також трудова школа № 61 ім. І. Франка, в якій викладав С. Васильченко. 1925 школу переведено в будинок № 77 на цій вулиці. Письменник переїхав разом з нею у приміщення колишньої Шостої гімназії.
З 1934 в особняку містилося Українське відділення Всесоюзного товариства культурних зв'язків із закордоном. Після Великої Вітчизняної війни його займали різні установи.
З 1949 до 1960—62 в садибі розташовувався Інститут використання газу в комунальному господарстві й промисловості АН УРСР, заснований 1949 (з 1963 — Інститут газу АН УРСР, тепер — НАН України). У цей період в інституті працювали відомі вчені.
1939—60 — Доброхотов Микола Миколайович (1889—1963) — вчений у галузі металургії, акад. АН УРСР (з 1939), заслужений діяч науки і техніки УРСР (з 1951). Засновник і перший директор інституту в 1949—52, пізніше — завідувач відділу використання газу в металургії. Одночасно очолював Відділ технічних наук АН УРСР (1948—52). Під керівництвом вченого у цей період було проведено роботи, спрямовані на впровадження газу в сталеплавильне виробництво, зокрема на металургійних заводах країни застосовано новий спосіб спалювання природного газу з одержанням світного полум'я; розроблено і випробувано спосіб прямого відновлення залізних руд.
Кабінет директора і робочий кабінет М. Доброхотова містилися на другому поверсі.
1950—61 — Копитов Віктор Филимонович (1906—90) — вчений у галузі металургії та теплотехніки, промислових печей, акад. АН УРСР (з 1967), заслужений діяч науки УРСР (з 1981). У період роботи в цьому будинку — заступник директора (з 1950); з 1952 — директор інституту, одночасно завідувач відділу промислових печей. Здійснював дослідження з питань удосконалення процесів нагрівання в газових нагрівальних печах у металургії та машинобудуванні, що знайшло широке використання у промисловості.
Кабінет директора і робочий кабінет В. Копитова містилися на другому поверсі.
Пізніше обидва вчені працювали в новому будинку інституту на вул. Дегтерьовській, 39.
Тепер тут міститься установа.