Первое предложение разместить Национальную Галерею на Трафальгарской площади было выдвинуто Джоном Нэшем, по замыслу которого подобное Парфенону для Национальной Академии должно было занять центр площади. Однако экономический спад стал препятствием для воплощения этих планов в жизнь. Конкурс на лучший план для здания на этом месте был проведен только 1831 году, который выиграл Уильям Вилкинс. Он был вовлечен в выбор места для здания и надеялся построить «Храм Искусств, чтобы провести через века современное искусство».

Здание должно было включить колоны из уничтоженного Карлтон Хаус, а также переработанные фасадные скульптуры, предназначенные для Марбл-Арч. В восточном крыле здания дл 1868 года располагалась Королевская Академия, которая также «отбирала» пространство у Национальной Галереи. Еще до окончания строительства здания Национальной Галереи оно стало объектом постоянных насмешек из-за соединения архитектурных деталей в плане здания.

Первое существенное изменение в архитектуре здания Национальной Галереи заключалось в строительстве под руководством сэра Дж. Пеннеторна длинной галереи в 1860-1861 гг. Эта галерея в отличие от зала Уилкинса была более ярко украшена, и, несмотря на то, что строилась она для расширения пространства Национальной Галереи, она только ухудшила выставочное пространство, поскольку была пристроена к оригинальному вестибюлю. Таким образом, впоследствии было предпринято несколько попыток реконструировать это здание или вообще перенести Национальную Галерею в Кенсингтон.

В 1867 году Эдвард Миддлтон Бари предложил заменить здание Уилкинса классическим строением с четырьмя куполами, однако, это предложение было отклонено современниками, как слишком явный прототип собора Святого Павла. Однако после разрушения бараков позади здания галереи, Барии построил первую последовательность галерей в стиле нео-ренессанса в период с 1872 до 1876 годов.