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el Palacio de Bellas Artes, que albergaba al Museo y a la Escuela, se inauguró el 21 de septiembre de 1910. Para la ocasión, se organizó una gran Exposición Internacional que contó con obras de arte procedentes de catorce países invitados a través de sus respectivas embajadas.
El museo posee un patrimonio artístico compuesto por más de 3000 piezas, adquiridas por medio de compras, donaciones y premios de salones oficiales; tiene la principal selección de escultura chilena y la segunda de pintura nacional más completa del país después de la Casa del Arte o Pinacoteca de la Universidad de Concepción. Las obras abarcan la producción artística nacional desde la época colonial; además, conserva núcleos de arte universal, destacando sus colecciones de pinturas españolas, flamencas e italianas, su colección de kakemonos y grabados, sus colecciones de dibujos y fotografías, y un conjunto de esculturas africanas
En 1905, el diseño del Palacio de Bellas Artes fue encargado al arquitecto chileno-francés Émile Jéquier, que se inspiró en el recorrido interno y en la fachada del Petit Palais de París. Su estilo neoclásico incluye además ornamentaciones propias del Art Nouveau imperante en la época.
A principios de los años 1990, después de la vuelta a la democracia, las instituciones culturales en Chile comenzaron a promover iniciativas que iban en busca de la recuperación de los valores cívicos y la forma de organización de la sociedad. Al mismo tiempo, la comunidad artística ansiaba desempeñar un papel más activo en el período histórico que había comenzado. En este contexto, el regreso del pintor Nemesio Antúnez a la dirección del museo en 1990 fue muy significativo. Con el fin de realizar una actividad que simbolizara el "reencuentro" del Estado con la comunidad artística, sin censura, condiciones ni restricciones de cualquier tipo, Antúnez organizó la exposición Museo abierto. El evento atrajo a 140 pintores, 60 escultores, 100 grabadores, 30 fotógrafos, 15 diseñadores, 6 artistas textiles, 6 instaladores, 25 videístas y 15 cineastas, así como 14 críticos de arte y profesores invitados para elaborar el catálogo.