Részben adományokból, rekordgyorsasággal épült a palota, mely elsőre nem nagyon nyerte el az Intézet tetszését.
Az 1860-as évek végéig a magyarországi térképészeti és geológiai vizsgálatokat a bécsi Földtani Intézet végezte, ám ez nem bizonyult praktikusnak. A munkálatok lassan haladtak, mivel az intézet számára az osztrák területek vizsgálata minden esetben elsőbbséget élvezett. Ezen a helyzeten kívánt változtatni a Földművelés-, Ipar-, és Kereskedelemügyi Minisztérium, amikor 1868-ban felállította a Földtani Osztályát. Ezzel párhuzamosan Gorove István, a minisztérium vezetője kérelmezte egy önálló Földtani Intézet megalapításának lehetőségét I. Ferenc József császártól. Az engedély következő év, 1869. június 18-án meg is érkezett és az intézet első vezetőjeként Hantken Miksát, a Magyar Nemzeti Múzeum Ásvány- és Őslénytárának vezetőjét nevezte meg.
Az intézet nagy lendülettel vetette magát az ásványi és őslénytani kutatásokba, és komoly előrehaladást ért el a térképészeti munkákban is, ami a dokumentumok, könyvek, leletek és minták számának gyors növekedésével járt együtt. Hogy helyet találjanak a nagymennyiségű kutatási anyagnak, több ízben költöztek nagyobb helyre. Működtek a Nemzeti Múzeumban, béreltek magánlakást, majd a minisztérium egyik helyiségében kaptak átmeneti „szállást”. A helyszűke azonban már komolyan hátráltatta a kutatómunkát, hiszen a zsúfoltságban átláthatatlanná váltak a gyűjtemények és különféle dokumentumok.
Közel 25 éves működés után az intézet és a minisztérium is elérkezettnek látta az időt a helyzet megoldására, és egy végleges helyszín megtalálására. Az elképzelés végül egy saját tulajdonú épület lett, ahol elegendő helyet lehet biztosítani a kutatómunka folytatásához és a feltárt leleletek bemutatásához. A munkálatokhoz szükséges tőke két részből állt össze. 100 000 koronát adományozott a kor egyik legnagyobb mecénása, Semsey Andor földbirtokos, aki ezzel párhuzamosan felbecsülhetetlen értékű ásványgyűjteményét is az intézetnek adta, míg a fennmaradó részt a kormány biztosította. Az összesen 500 ezer koronányi összeg elegendőnek bizonyult a költségekre, hiszen az épület alapjául szolgáló, Stefánia úti telket a főváros ingyen az intézmény rendelkezésére bocsátotta. Voltak azonban kikötéseik.
Az első ilyen természetesen az volt, hogy a telken kizárólag a Földtani Intézet építhető fel, semmilyen más célra nem lehet azt felhasználni. Emellett az Intézet köteles a gyűjteményeit közkinccsé tenni, egy ingyenesen látogatható kiállítás formájában és az iskolák részére – szintén térítésmentesen – az oktatáshoz szükséges mintaanyagot is rendelkezésre kell bocsátani. Az Intézet elfogadta ezeket a javaslatokat és 1896-ban tervezői pályázatot írtak ki az épület elkészítésére. A beérkezett összesen 14 pályázatot a Magyar Mérnök- és Építész Egylet tagjaiból felállt bizottság bírálta el, Pecz Samu és Alpár Ignác vezetésével. Az első díjat Lechner Ödön terve kapta, mely a bizottság szerint méltó párja a néhány évvel korábban általa tervezett Iparművészeti Múzeumnak. Érdekes részlet, hogy az első három helyezett pályaművet megmutatták a Földtani Intézet vezetésének is, akiknek egyáltalán nem tetszett Lechner munkája, mert azt nem tartották az épület céljához méltó komolyságúnak.
Fotó: Fortepan/ Somali Tibor
A megbízást ennek ellenére mégis Lechner Ödön kapta és az építkezés 1898. február 9-én meg is indult. Annak ellenére, hogy a palota akkor még csak 2 szintes volt (1988-ban építették rá a harmadik emeletet), az alig több, mint másfél éves kivitelezési idő így is megdöbbentően gyorsnak számít. Pedig a munkát még olyan ügyek is akadályozták, hogy az Intézet és a kivitelező csak hosszas viták után tudott megegyezni a kertbe ültetendő rózsák fajtáiról. Ennek ellenére a Földtani Intézet új palotája 1899. október 1-én átadásra kész volt. Az ünnepélyes megnyitóra 1900. május 7-én került sor. A nemzeti színű szalagot Darányi Ignác földművelésügyi miniszter vágta át, a kor legfontosabb előkelőségei és több miniszter valamint államtitkár jelenlétében. Bár ekkor más teendői miatt távolmaradt, május 29-én Ferenc József is megtekintette az épületet, és tetszését fejezte ki a látottakkal kapcsolatban. A császár és a korabeli sajtó is kihangsúlyozta, hogy az épület nem csak kiváló hátteret biztosít az Intézet szakmai munkájához, de általa egy nagy értékű múzeummal is gyarapodott a székesfőváros. Az új palota második emelete ugyanis kizárólag arra a célra épült, hogy az intézet nagy terjedelmű, páratlan gyűjteményének állandó kiállítótermet biztosítson.
