Το περίτεχνο κτίριο, που παραμένει κλειστό εδώ και εννιά χρόνια, έχει χαρακτηριστεί έργο τέχνης το 1985, καθώς αποτελεί χαρακτηριστικό δείγμα σιδηροδρομικής αρχιτεκτονικής στον ελλαδικό χώρο.
Πρόκειται για διώροφο κεντρικό κτίριο εκατέρωθεν του οποίου εκτείνονται δύο ισόγειες πτέρυγες, που καταλήγουν σε δύο ισόγεια κτίρια. Το κτίριο συνδυάζει τις αρχές του νεοκλασικισμού, υιοθετώντας και πλήθος στοιχείων αρ νουβό. Στην πίσω πλευρά του κτιρίου βρίσκεται η επιμήκης αποβάθρα.
Ο αρχικός πυρήνας του κτιρίου του Σιδηροδρομικού Σταθμού χτίστηκε κατά την περίοδο 1884-1889, βάσει σχεδίων ομάδας Γάλλων μηχανικών. Την τελική του μορφή ωστόσο έλαβε μεταξύ των ετών 1912-1913, σε σχέδια του Ερνέστου Τσίλερ, οπότε και προστέθηκαν οι χαρακτηριστικοί τρούλοι στη θέση των στεγών.
Στο κτίριο αυτό ο χρόνος φαίνεται σαν να έχει σταματήσει, καθώς υπάρχουν ακόμα αναλλοίωτα τα διακοσμητικά στοιχεία του 19ου αιώνα, όπως το ξύλινο ρολόι, τα φωτιστικά σώματα γκαζιού, το ξύλινο κουβούκλιο των εισιτηρίων, τα μαρμάρινα τζάκια. Την ατμόσφαιρα αυτή επιδιώκει να διατηρήσει η θυγατρική του ΟΣΕ εταιρεία «ΓΑΙΑ ΟΣΕ», γι' αυτό και προχωρά στην αποκατάσταση των (λίγων) φθορών του κτιρίου και στη δημιουργία σιδηροδρομικού μουσείου.
Στο διατηρητέο κτίριο θα λειτουργούν εκθεσιακός χώρος, αίθουσα πολλαπλών χρήσεων, πωλητήριο και χώροι βοηθητικών χρήσεων. Επίσης, σχεδιάζεται η κατασκευή νέου στεγάστρου μέχρι την οδό Κωνσταντινουπόλεως ως συνέχεια του στεγάστρου του διατηρητέου κτιρίου. Το στέγαστρο θα εκτείνεται επάνω από τις σιδηροδρομικές γραμμές, όπου θα αναπτυχθεί μέρος του εκθεσιακού χώρου, με βαγόνια και μηχανές επάνω στις ράγες.
Το θέμα συζητήθηκε στη χτεσινή συνεδρίαση του Κεντρικού Συμβουλίου Νεωτέρων Μνημείων. Τα μέλη του γνωμοδότησαν ομόφωνα υπέρ της έγκρισης αποκατάστασης του διατηρητέου κτιρίου και υπέρ της προσθήκης του στεγάστρου, με την παρατήρηση ωστόσο να διερευνηθεί η δυνατότητα οπτικής αποκόλλησης του νέου στεγάστρου από το παλιό, μέσα από την κατασκευή διαφανούς ζώνης, ώστε να είναι διακριτές οι δύο ενότητες.
