Автор на проекта е Франк Гери: това е първата му работа в родния му град. Галерията се отличава от повечето други негови музейни сгради със сдържаност, отсъствие на изразителни „жестове“, може би дори известна скромност.
Комплексът Галерия е ревизиран и разширен ансамбъл от сгради от различни времена, формиран през 20-ти век. Гери замени някои от по-късните части с нови сгради, добавяйки яснота към цялостния план и съществено увеличавайки изложбеното пространство на AGO.
Главната фасада на музея наподобява корпуса на платноходка или страната на огромна риба: заоблена стъклена стена крие дървена рамка и дъски от стената на скулптурната зала „Галерия Италия“, която е отворена в пространството на града. Намира се на втория етаж на сградата, над входа, а обемът му е фланкиран от два "панела" от стъкло и стомана.
Над задната фасада на галерията, обърната към парка, доминира кубът на залите за съвременно изкуство, обвити в сини титанови листове, центрирани върху спиралното главно стълбище на музея, частично издадено навън.
Главният вход на AGO се отваря в малко фоайе, през което има криволичеща рампа, водеща към залите: трябва да намалите скоростта по него, което създава подходящото настроение за посетителите. Центърът на музейния комплекс е Вътрешният двор на Уокър, построен през 20-те години и щателно реновиран от Франк Гери. Единственият му съвременен елемент е стълбище, свито в серпентинна лента, водещо до отдела за модерно изкуство, създадено от архитекта от нулата (Гери оставя непокътнати повечето от останалите изложбени пространства). Това са просторни стаи с прозорци с изглед към парка; също много от тях имат стъклени тавани. За удобство на кураторите някои от тези стаи са разделени на по-малки секции, за да отговарят на всяка изложба.
Критиците вече отбелязват приятната разлика между обновената Галерия на Онтарио и Кралския музей на Онтарио, който претърпя същата трансформация миналата година: тогава Даниел Либескинд беше отговорен за реконструкцията, създавайки драматична „архитектура за архитектурата“, малко свързана с нейната основна функция - изложбата на произведения на изкуството. Причината за това е, че Либескинд е непознат за Торонто и Франк Гери е израснал в къща, намираща се на няколко пресечки от комплекса Галерия, и за него работата по нейния проект се превърна в своеобразно пътешествие в миналото, което несъмнено повлия на "нетипична" за творчеството му тази дискретна и поетична сграда.
