Der sogenannte „Hofpavillon“ wurde 1898/1899 als Haltestelle der ehemaligen Wiener Stadtbahnanlage für den kaiserlichen Hof nach Plänen von Otto Wagner errichtet. Das Gebäude entstand auf persönliches Betreiben von Otto Wagners. Als Mitarbeiter an Entwurf und Ausführung sind Joseph Maria Olbrich, Carl Adalbert Fischl und Leopold Bauer überliefert. Die Einstellung der Haltestelle erfolgte vermutlich bald nach dem Ende der Monarchie, dadurch kam es auch zum Abbruch der beiden zu den Perrons führenden Stiegenanlagen. In der Folge gab es verschiedene untergeordnete Nutzungen, unter anderem für ein Bildhauer-Atelier. Erst in den achtziger Jahren des 20. Jahrhunderts entschloss man sich, eine Außenstelle des heutigen Wien Museums in dem ehemaligen Stadtbahn-Pavillon zu etablieren. In diesem Zusammenhang erfolgte 1989 auch die erste große Sanierung des Bauwerks.
Im zweiten Jahrgang der Zeitschrift „Ver Sacrum“ findet sich folgende Beschreibung:
Das Herz des Baues ist der kaiserliche Wartesalon. Er hat einen achteckigen Grundriss und wird von einer kupfergetriebenen Kuppel bekrönt. Es ist bemerkenswerth, wie diese, aus dem Centrum des Gebäudes aufsteigend und dasselbe dominierend, einen wohlthuenden Zusammenhang mit den barocken Baulichkeiten des Schönbrunner Schlosses herstellt, natürlich ohne auch nur eine Barockform zu kopieren. Dem ganzen, aus Eisen, Stein und Putz aufgeführten Gebäude ist eine bequeme Auffahrtsrampe vorgelagert. Sie trägt schmiedeeiserne Candelaber für Bogenlampen, an welchen die konstruktiv bedingten Formen in ebenso einfacher wie edler Weise zum Kunstgebilde ausgestaltet sind. Dies gilt auch von den schmiedeeisernen Geländern und der verglasten eisernen Ueberdachung des mittleren Rampentheiles.
Die rezente Restaurierung war aufgrund schwerer, Substanz bedrohender Schäden notwendig geworden; die Tragfähigkeit der Eisenkonstruktionen der Vorfahrt war infolge von Korrodierungen nicht mehr gegeben.
Wehdorn Architekten erarbeiteten zunächst eine grundlegende Studie, die auf die Baugeschichte mit allen ihren Veränderungen, auf Material- und Schadenszustände sowie auf die Methodik der Restaurierung einging. Die Sanierung betraf vor allem die statische Ertüchtigung der Vorfahrt und die Wiederherstellung des äußeren Erscheinungsbildes. Bei der Ausführung kamen in besonderem Maße den Sicherheitsaspekten Bedeutung zu, nicht zuletzt weil – verständlicherweise – der unter dem Gebäude durchführende U-BahnBetrieb nicht gestört werden durfte.
Im Rahmen der letzten Sanierung aus dem Jahre 1989 wurde unter anderem der Originalputz im Äußeren durch einen Zementputz ersetzt. Der Putz musste daher zur Gänze entfernt und durch einen Kalkputz in der von Otto Wagner intentierten Oberflächenqualität rekonstruiert werden. Einzelne Putzgliederungen und Ornamente wurden dem Original entsprechend wieder hergestellt. Im Sinne der Erhaltung des charakteristischen Kupfergrüns beschränkte man sich auf die Reinigung der Kuppelverblechung.
Die Vorfahrt wurde statisch ertüchtigt, das heißt, die Tragkonstruktion großteils erneuert und wieder mit dem Originaldekor verkleidet. Im Gegensatz zur Kuppel musste im Bereich der Vorfahrt die – ebenfalls aus dem Jahre 1989 stammende – Farbbeschichtung abgenommen werden. Sie wurde nach naturwissenschaftlichen Analysen vorgefundener Farbreste im ursprünglichen Otto-Wagner-Grün neu gefasst.
Im Inneren konnte sich die Restaurierung mehr oder minder auf Reinigungs- und Sicherungsarbeiten beschränken. Zu Erneuerungen kam es vor allem im Bereich der technischen Infrastruktur. Der Lichterkranz unter der Kuppel wurde aus wartungstechnischen Gründen mit LED-Leuchtmitteln ausgestattet.
Seit Fertigstellung der Arbeiten dient der ehemalige Hofpavillon wieder dem Wien Museum als Außenstelle.