Das Architekturbüro Gigon/Guyer Architekten, Zürich, wurde 1996 von der Schweizerischen Eidgenossenschaft mit der Renovation der Villa «Am Römerholz» und dem Galerieanbau beauftragt. Ihre Aufgabe bestand darin, den bereits mehrmals umgebauten Komplex samt seiner veralteten Beleuchtungs- und Museumstechnik entsprechend den konservatorischen Anforderungen für die Bewahrung der Kunstwerke adäquat und hinsichtlich der Sammlungspräsentation ästhetisch befriedigend zu erneuern. Gleichzeitig sollten die aktuellen Bedürfnisse eines zeitgemässen Museumsbetriebs berücksichtigt werden.
Die Anpassung der Villa an museale Bedürfnisse nach dem Tod Oskar Reinharts führte in den späten sechziger Jahren zu einer grundlegenden Veränderung der ursprünglichen Architektur, insbesondere des Wohnhauses. Im Zuge der Renovation stellten die Architekten Annette Gigon und Mike Guyer die dem ersten Umbau zum Opfer gefallenen Elemente wieder her, und führten so die Architektur der Villa mit ihrem Wohnhauscharakter in ihr originäres Bild zurück. Im Trakt zwischen den Baueinheiten Villa und Gemäldegalerie schufen die Architekten drei neue Räume. In dieser nun dritten architektonischen Einheit entwickelten sie eine aktuelle moderne Formensprache, die zugleich an die Vorgaben der ursprünglichen Architektur anknüpfte. Mit dieser Ergänzung entstand ein harmonisches Ensemble aus alter und neuer Architektur. In besonderer Weise kommt dies im Eingangshof zum Tragen, wo die Fassade der drei neuen Räume mit der Fassade der alten Villa kommuniziert. Die schlichten Zementplatten der neuen Front spiegeln die Klarheit der Volumina wider, aus der sich die alte Villa zusammensetzt. Darüber hinaus wurden dem Zement Materialien wie Kupfer und Kalk beigemischt, die der Fassade im Laufe der Zeit eine besondere Patina verleihen. In ihrer Gestalt und Farbigkeit vermag sie so eine Brücke zur ursprünglichen Bausubstanz von 1915 zu schlagen.