Magyarország a kezdetektől, 1895 óta vesz részt a Velencei Biennálén. Az önálló magyar nemzeti pavilon – az olasz és a belga pavilon után – a harmadikként épült meg a Giardiniben. Az 1909-ben átadott szecessziós épületet Maróti Géza (1875–1941) építész, szobrász- és iparművész tervezte, aki a megbízást az 1906-os milánói világkiállítás magyar pavilonja sikerének köszönhetően nyerte el.
A századelő Gesamtkunstwerk-törekvéseinek megfelelően a velencei kétszintes épület gazdag képző- és iparművészeti díszítést kapott. Díszítőrészleteit a Gödöllői Művésztelep művészei készítették: a mozaikokat Körösfői-Kriesch Aladár (1863–1920), az üvegablakokat pedig Nagy Sándor (1869–1950) tervezte. A bejárati fogadóteret Telcs Ede szobrászművész domborművei díszítették. A tető mázas cserepei, valamint a bejárat eozinmázas kerámiái a Zsolnay-gyárban készültek, az üvegablakokat és a mozaikokat Róth Miksa műhelye kivitelezte. A ház külső díszítése, ikonográfiai programja a hun-magyar közös múltat felidéző történeti szimbolika jegyében születtek.
A második világháborút követően a pavilon állapota rohamosan leromlott. Átalakítására az ötvenes években több terv is született, melyek közül 1958-ban Benkhard Ágost építész (1910–1967) tervét valósították meg. Az átépítés során a beomlott magas tetőt lebontották, a mozaikokat és az ablakokat befalazták, a bejárat ornamenseit levakolták, a kis kabinettermekből álló kiállítótereket pedig teljesen átalakították. A modernizálás következtében eredeti karakterét elveszítve, a kor elvárásaihoz igazodó, egyszerű, lapos tetős, üvegfalas és belső udvaros kubussá vált az épület. Eredeti díszeiből csak a boltíves kapuzat kerámiadíszítése maradt meg. Ekkor készült a pavilon mögött álló, négyalakos mozaikoszlop, melyen az oldalhomlokzat négy elfalazott mozaikkép másolata látható.
A pavilon a mai formáját az 1990-es években nyerte el, amikor Sümegi György művészettörténész irányításával az épület egy többlépcsős felújításon esett át. A részleges műemléki rekonstrukció Csete György (1937–2016) építész terve alapján valósult meg. A helyreállítás során feltárták és restaurálták a főhomlokzat befalazott mozaikjait és megmaradt szecessziós díszítményeit, továbbá új tetőszerkezetet emeltek, melyet Zsolnay-cseréppel borított félmagas tető koronáz meg.
2000 óta a Magyar Pavilon a régi fényét idéző szecessziós külsővel, de a kor igényeinek megfelelő belső terekkel ad helyet az évente egymást követő kortárs képzőművészeti és építészeti kiállításoknak.
2015 óta a pavilon működtetője és a magyar biennále-részvétel szervezője a Ludwig Múzeum – Kortárs Művészeti Múzeum.