Il progetto della nuova Ala dei Musei Vaticani è una delle principali opere dello studio Passarelli, oltre ad aver rappresentato per esso una enorme sfida progettuale, in quanto si è trattato di terminare una struttura edilizia alla quale avevano lavorato alcuni dei più importanti architetti dal XVI al XX secolo. Il risultato è un edificio del tutto diverso dalla Pinacoteca di Luca Beltrami (1932), il quale si caratterizza per un’assoluta simmetria, in un luogo conformato, al contrario, da strutture asimmetriche (S.Lenci,1983).
Il progetto dello studio Passarelli cerca di creare un continuum più organico possibile per collegarsi alle preesistenze e lo fa attraverso l’uso di forme spezzate. La concezione generale è molto semplice, si basa sulla serie di cinque sale espositive di grandezza decrescente, allineate lungo un percorso a diversi livelli (parallelo alle Mura e alla Pinacoteca) tutti intercomunicanti tra di loro in modo da far corrispondere una simultanea percezione di tutto lo spazio (S. Lenci, 1983); il linguaggio è libero da assunzioni stilistiche classicheggianti. Il percorso inizia dal sottosuolo, dove è collocato il Museo Etnologico, aperto per ultimo nel 1973. Il Museo si articola in un doppio involucro e in un doppio percorso: l’involucro esterno consiste in una gigantesca parete scavata in cemento color bruno, l’involucro interno è un sistema a doppia altezza di vetrine con una maglia strutturale assai precisa con funzione espositiva. Un sistema di passerelle aeree consente il cosiddetto percorso rapido, mentre un percorso analitico si addentra nella specificità delle singole aree geografiche. Si sale con lo scalone al Museo Gregoriano-Profano, il più noto perché immediatamente visibile dall’entrata principale dei Musei Vaticani; lo spazio è dilatato e illuminato dall’alto con luce naturale e l’incastellatura di tralicci metallici a sezione quadrata si calibra di volta in volta alle dimensioni e spessori degli oggetti. Si sale ancora e si giunge ad una galleria a mezza altezza dove comincia il Museo Pio-Cristiano e, dunque, il mondo prescelto, dove la luce si fa ancora più intensa e diretta. Alla fine della galleria si domina dall’alto la rotonda con la ricostruzione dei mosaici dell’esedra delle Terme di Caracalla, rappresentante i lottatori: la cupola di San Pietro che si vede fuori e il paesaggio del giardino papale sono qui risucchiati accanto alla rappresentazione dei giochi termali ed assume particolare significato sia come terminale definitivo di tutta la grande struttura dei Musei Vaticani, sia come cerniera e confine tra i giardini Vaticani e la zona relativa ai Musei ed aperta al pubblico. La struttura formale dell’edificio è prevalentemente realizzata in cemento armato lasciato a vista ed i materiali più utilizzati sono il mattone e la pietra grigia; i pilastri e le volte sono intonacati e all’interno troviamo una struttura modulare in acciaio e pannelli di legno scuro che hanno la funzione di dividere lo spazio e di servire come supporto di opere d’arte. Nel 2000 è stato aperto il nuovo ingresso ai Musei, rappresentato da un atrio su più livelli da cui si raggiunge la quota di accesso alle collezioni attraversando uno spazio dotato di una grande copertura vetrata, ovvero il Cortile delle Corazze, il tutto con l’ausilio di una rampa elicoidale lunga 165 metri.