Seine Liebe zur Kunst und sein Wille, diese dem Volk zu vermitteln, führten dazu, daß Ludwig I. mit der Glyptothek eines der ersten öffentlichen Museumsgebäude überhaupt schuf. Sie sollte Ludwigs Skulpturensammlung beherbergen, die auf seinen Reisen nach Italien, Griechenland und Ägypten entstanden war.
Die Grundsteinlegung im Jahr 1816 fand - heute kaum noch vorstellbar - weit vor den Toren Münchens statt; mit Entwurf und Bauleitung war Leo von Klenze beauftragt.
Auf quadratischem Grundriß erhebt sich das strenge, aus kubischen Elementen zusammengesetzte Gebäude, das durch den hoch aufragenden Tempelportikus unweigerlich an seine griechisch-antiken Vorbilder erinnert. Die geschlossene Front wird lediglich durch Nischenfiguren und das geschmückte Giebelfeld aufgelockert, welches - programmatisch - Minerva als die Göttin der plastischen Künste zeigt: Die Sammlung beherbergt u.a. die ursprünglichen Exponate Ludwigs und die 1816 von Klenze angekaufte Feschische Sammlung (Paris). Kostbarster Schatz sind die 1811 entdeckten Giebelskulpturen des Aphaia-Tempels der Insel Ägina.
Die Innenraumfresken von Peter Cornelius wurden im 2. Weltkrieg gänzlich zerstört und beim Wiederaufbau durch Josef Wiedemann nicht wiederhergestellt.