Główny budynek Narodowej Galerii Sztuki został zaprojektowany w 1968 r. i zbudowany w 1980 r. przez architektów Gediminasa Baravykasa i Vytautasa Vieliusa.
W latach 1980-1991 mieściło się tu Muzeum Rewolucji Litewskiej SRR.
W 1991 r. litewskie Ministerstwo Kultury i Oświaty przekazało budynek i jego teren Litewskiemu Muzeum Sztuki.
W 1993 r. w budynku otwarto Narodową Galerię Sztuki, oddział Litewskiego Narodowego Muzeum Sztuki. Znajdowały się w niej stałe wystawy litewskiej sztuki ludowej oraz dzieła podarowane przez rzeźbiarza Vytautasa Kašubę (1915-1997).
W 1999 r. budynek został zamknięty z powodu złego stanu technicznego.
W 2002 r. rząd Republiki Litewskiej zatwierdził koncepcję
NDG, przygotowaną przez LDM.
W 2003 r. rząd Republiki Litewskiej zatwierdził
Litewski Program Milenijny, który obejmował rekonstrukcję NDG i jego rozbudowę. W 2003 r. Litewska Akademia Kultury i Litewski Związek Architektów zorganizowały konkurs na pomysł architektoniczny rekonstrukcji NDG wraz z jego rozbudową. Ośmiu litewskich architektów zgłosiło projekty do konkursu. Projekt architektów Audriusa Bučo, Dariusa Čaplinskasa i Gintarasa Kuginisa, który zdobył pierwszą nagrodę w konkursie, został wybrany do rekonstrukcji i rozbudowy Galerii. W 2005 r. NDG otrzymała dotację w wysokości 30,1 mln USD z Japońskiego Programu Wspierania Kultury. W 2009 roku NDG otworzyła swoje podwoje dla zwiedzających.
