พิพิธภัณฑ์วังเทวะเวสม์ แต่เดิมนั้นเป็นวังที่ประทับของสมเด็จพระเจ้าบรมวงศ์เธอ กรมพระยาเทวะวงศ์วโรปการ การก่อสร้างวังเทวะเวสม์ ได้ออกแบบและควบคุมการก่อสร้าง โดยเอดเวิร์ด ฮีลีย์ สถาปนิกชาวอังกฤษ ลักษณะเป็นอาคารแบบยุโรป 3 ชั้น หันหน้าไปทางแม่น้ำเจ้าพระยา ศิลปะแบบนีโอคลาสสิค ประกอบด้วยเสาไอโอนิก (Ionic) ที่มุขทางเข้าตำหนัก และเสาแบบคอรินเธียน (Corinthian) ที่ผนังอาคารชั้นบน ส่วนการก่อสร้างแล้วเสร็จเมื่อ พ.ศ. 2461 หลังจากสมเด็จพระเจ้าบรมวงศ์เธอ กรมพระยาเทวะวงศ์วโรปการ สิ้นพระชนม์เมื่อ พ.ศ. 2466 กระทรว