Museum Hilversum is deels gevestigd in het oorspronkelijke raadhuis van Hilversum. De kern van het markante gebouw op de Kerkbrink is inmiddels al zo’n 250 jaar oud en daarmee één van de oudste gebouwen van Hilversum. Het Oude Raadhuis, zoals dit deel van het museum bij veel Hilversummers bekend staat, werd in 1880-1881 ontworpen door gemeente-architect Johannes Rietbergen (1836-1896) en was tot 1931 in gebruik als raadhuis van Hilversum. In 2002 werd het gebouw aangewezen als Rijksmonument.
De uitbreiding van het gemeentelijk takenpakket evenals de enorme bevolkingsgroei die de gemeente in de tweede helft van de negentiende eeuw doormaakte noodzaakten tot uitbreiding van het bestaande regthuys uit 1768. Toenmalig gemeente-architect Johannes Rietbergen maakte een plan tot verbouwing van het pand, waarbij het regthuys aanzienlijk werd vergroot. Voor het publiek kwam er een monumentale trap met bordes die de toegang tot het raadhuis verschafte. Het pand kreeg een neorenaissance uiterlijk wat zich uitte in de opbouw van de gevel met gepleisterde onderbouw (een nabootsing van natuursteen), grijze (imitatie) speklagen, rode baksteen en het veelvuldig gebruik van pilasters, kroonlijsten en frontons. De neorenaissancestijl, destijds ook wel aangeduid als Oudhollandse renaissance, werd bij uitstek geschikt bevonden voor raadhuizen omdat die verwees naar vroegere stadhuizen uit de zeventiende eeuw, een periode die (destijds) stond voor burgertrots en zelfbewustzijn.
Het plafond in de voormalige raadzaal van het Oude Raadhuis, die tegenwoordig vooral dient als extra tentoonstellingsruimte, werd in 1889 beschilderd door de destijds bekende Haagse firma W. Stortenbeker & Zoon. De schilderingen staan symbool voor een goed bestuur en een welvarende stad, waarin de burgers veilig en in harmonie samenleven.
In 1987 werd het pand, na een periode van leegstand en verwaarlozing, grootscheeps gerestaureerd en werden moderne voorzieningen ter verbetering van het comfort aangebracht. In het pand werd het Goois Museum ondergebracht. De plafondschilderingen werden door een gespecialiseerd restaurateur schoongemaakt en hersteld. De op linnen aangebrachte schilderingen bleken lange tijd opgerold bewaard te zijn in het depot van het Goois Museum en waren behoorlijk beschadigd. Het middendeel ontbrak. De huidige vorm van dit middendeel: een ster waarbij de punten verwijzen naar de omliggende gemeenten, zijn een idee van restauratie-architect P.D. van Vliet.
In 2005 ging het Goois Museum op in Museum Hilversum. Het museum kreeg in dat jaar een ronde uitbouw naar ontwerp van architect Hans Ruyssenaars. Qua materiaalgebruik, detaillering en kleurstelling sloot de nieuwbouw aan bij het bestaande Oude Raadhuis. Het interieur van de nieuwbouw heeft een verrassende ruimtewerking waarbij een centrale lantaarn en glasstroken op de hoeken zorgen voor veel lichtinval van bovenaf en van opzij.
Kerkbrink 6, Hilversum