Tras varios intentos fallidos, en 1752 se funda por fin una Academia con la finalidad de regular la enseñanza y titulación de las Bellas Artes: Arquitectura, Escultura, y Pintura con Grabado y Estampa; denominándose Real Academia de las Tres Nobles Artes de San Fernando en homenaje al monarca reinante Fernando VI. Esta institución tuvo su primera sede en la Casa de la Panadería de la Plaza Mayor, que pronto se quedó pequeña ante el incremento del número de alumnos, por lo que se buscó una nueva ubicación, siendo escogido en 1773 el Palacio Goyeneche de la calle de Alcalá para la instalación de la Academia, que ocuparía las plantas baja y primera, mientras que el Gabinete de Ciencias Naturales que se había adjuntado a aquélla en 1771 se instalaría en la segunda y tercera. Este palacio recibía el nombre de su propietario, el acaudalado industrial navarro –del Baztán- Juan de Goyeneche, que en 1722 había encargado su construcción al arquitecto José Benito de Churriguera, que ya había levantado para su promotor la población de Nuevo Baztán. Tras la muerte de José Benito en 1725 las obras fueron continuadas por su hermano Alberto, concluyéndose en 1732. En su día fue uno de los palacios más suntuosos de la capital a pesar de las dificultades impuestas por el solar, irregular y limitado entre medianeras, lo que obligó a distribuir sus estancias en torno a tres patios interiores enlazados por un gran eje de distribución perpendicular a la calle de Alcalá, del que arrancaban los dos ramales simétricos de la monumental escalera principal que desembocaba ante los salones que daban a la fachada. La labor de adaptación del edificio a su nuevo uso recayó en el arquitecto neoclásico Diego de Villanueva, que respetó en lo posible las plantas para no incurrir en gastos, aunque compartimentó algunos espacios y eliminó toda la decoración barroca interior y exterior, picando el basamento naturalista de la fachada diseñado por Churriguera a partir de modelos romanos de Bernini, así como el rico marco labrado en torno a la portada, que sustituyó por un pórtico -sobrio pero monumental- formado por dos columnas toscanas acanaladas que sostienen un sencillo entablamento –con una inscripción dedicatoria a Carlos III- que sirve de balcón al piso principal; y aunque en un principio se propuso mantener las pilastras gigantes que ritmaban los pisos superiores, sustituyendo por capiteles toscanos las ménsulas pareadas que las coronaban, finalmente las eliminó para dejar liso el paramento en que se recortan los huecos de las ventanas, que conservaron algo simplificados sus recercados “de orejas”; rematándose el conjunto por una monumental cornisa volada sobre la que descansa un antepecho con balaustradas de hierro entre pedestales, liberados también de los bustos escultóricos que los coronaban.
El edificio mantuvo este aspecto –con esporádicos revestimientos efímeros- a todo lo largo del siglo XIX, pero tras el desalojo del Gabinete de Ciencias Naturales en 1896 se plantearon importantes reformas para acoger la Escuela Especial de Pintura, Escultura y grabado que ocupó su lugar, recayendo los trabajos en el arquitecto Ricardo Velázquez Bosco; prosiguiendo su tarea Pedro Muguruza Otaño, que entre 1918 a 1935 construyó el nuevo salón de actos con suelo de pavés traslucido previsto por aquél en el patio principal, convenientemente acristalado, añadió un piso ático que se manifiesta en la fachada mediante sendos “torreones” laterales, y adecuó los espacios destinados a alojar la Calcografía Nacional. La Guerra Civil (1936-1939) interrumpió los trabajos, sufriendo el edificio algunos daños causados por los bombardeos de la aviación rebelde, que fueron reparados tras la contienda. En 1971 el edificio es declarado Monumento Nacional, emprendiéndose entre 1973 y 1985 una nueva y ambiciosa rehabilitación para adaptarlo a su creciente uso como Museo de las valiosas colecciones artísticas de la Academia, a cargo de Fernando Chueca Goitia, que construye un nuevo salón de actos en el segundo patio para poder recuperar el principal antes ocupado; ampliándose todavía entre 1999 y 2002 con la recuperación de algunos espacios cedidos al vecino Ministerio de Hacienda. Por último, en 2012 se procedió al discutible acristalamiento del patio principal con el fin de poder alquilarlo para eventos, ejecutado esta vez a la altura de la cornisa superior según un proyecto de los arquitectos Valentín Berriochoa Sánchez y Valentín Berriochoa Haussmann.
