Зграда Техничког факултета грађена је од 1925-31. године према пројекту архитеката, професора Универзитета, Николе Несторовића и Бранка Таназевића. Изведена је у духу академизма са доминантним класицистичким елементима.
Локација на којој је објекат подигнут била је намењена за подизање факултетских зграда Генералним планом из 1923. године, као и претходним одлукама Београдске општине из 1920-1922. године, којима је Београдском универзитету уступљена локација код Вуковог споменика.
Грађење је почело 1921. године, најпре пројектовањем Универзитетске библиотеке и 1925. године пројектовањем зграде Техничког факултета. Универзитетска библиотека завршена је 1926. године према пројекту архитеката Николе Несторовића и Драгутина Ђорђевића, а зграда Техничког факултета 1931. године. Након тога пројектована је зграда Правног факултета, грађена у времену од 1936. до 1940. године, према пројекту архитекте Петра Бајаловића, а уз помоћ и разраду пројекта проф. арх. Петра Анагностија.
Постављена североисточно од Универзитетске библиотеке, зграда Техничког факултета је изведена као слободностојећа грађевина, са четири фасаде изведене у истом духу, али различито решене и то тако што је највећа пажња посвећена главној фасади окренутој ка Булевару краља Александра, нешто једноставнија обрада примењена је на бочним фасадама, а најсведенија на дворишној. Као инспирација за решење основе зграде ауторима је послужила основа главне зграде Техничке велике школе у Шарлотенбургу у Немачкој, на којој је архитекта Несторовић студирао. По својим стилским карактеристикама зграда Техничког факултета се по свему уклапа у академске схеме, па са зградом Универзитетске библиотеке ствара амбијенталну целину. Величином и архитектуром, као и чињеницом да представља једно од најзначајнијих дела двојице познатих аутора, зграда Техничког факултета је типичан пример архитектуре Београда између два рата који је отворио могућност да се монументалним и раскошним академским архитектонским решењем на најбољи начин материјализује и презентује нова друштвена стварност.
После Другог светског рата дозидан је трећи спрат према пројекту архитекте Михаила Радовановића.
Фасаде зграде су по хоризонтали подељене на зоне снажним профилисаним венцима, а по вертикали пиластрима и кружним стубовима. Најдоминантнији акценат фасаде представља централни ризалит са степеништем и троделним улазом, завршен тимпаноном. Све фасаде су декоративно обрађене. Скулптуре и рељефну пластику на прочељу фасаде извели су академски вајари Илија Коларевић и Иван Лучев, док је орнаменталну пластику у вештачком камену израдио Бедрих Зелени. Посебно се издвајају својом обрадом алегоријске скулптуре на атици прочеља, изведене у вештачком камену, које представљају Вајарство, Електротехнику (Физику), Грађевинарство, Архитектуру, Машинство (Индустрију) и Сликарство, као и композиција «Грађевинске технике», која је постављена у тимпанону, са централном фигуром жене са књигом и оловком, по две фигуре са страна са техничким инструментима и архитектонским и грађевинским елементима.
Осим главне зграде Техничког факултета пројектом архитеката Несторовића и Таназевића обухваћени су и Технолошки и Електротехнички институт, Хемијска лабораторија и Механичка радионица.
Утврђена је за културно добро 2007. године.
