I efteråret 1882 blev samlingen åbnet for offentligheden. Carl Jacobsen kaldte samlingen Glyptotek for at tilkendegive, at det ikke var et museum, hvor de antikke figurer skulle betragtes ud fra en historisk synsvinkel, men at de skulle leve i deres egen skønhed. Samlingerne udvides hurtigt, og indtil 1895 blev der i alt bygget 19 sale til museet. Samlingen flyttede til det nuværende Ny Carlsberg Glyptotek af to omgange; i 1896 den moderne samling og i 1906 den antikke samling. Herefter blev lokalerne brugt som atelier for en kunstner og festlokaler for familien.

I 1915 tog Vagn Jacobsen initiativet til at oprette Carlsberg Museum i selv samme lokaler.

 Kampmann fandt sin inspiration til bygningens forhal i Venedig, og dens facade ud mod Ny Carlsberg Vej har en murstensornamentik, som bærer præg af dette. Salene har nogle meget fine oplevelser, specielt er Kejserindesalen nævneværdig. Den består af en rotunde med fire ioniske søjler, som bestemmer rummets karakter, da de står i akse med apsis. Resten af museets sale er en variation over et brug af udsmykkede gulve, vægge og lofter med et tydeligt formsprog hentet fra Italien og Grækenland. Bygningen er opført i røde sten og er beklædt med tagpap på taget. Salene har ovenlys. Glyptoteket er bygget sammen med Carl Jacobsens villa.

Carlsberg Museum er fredet.