La maîtrise d’œuvre et la scénographie ont été confiées à l’architecte Pierre-Louis Faloci à qui l’on doit déjà le Centre Européen du résistant déporté du Struthof (Bas-Rhin), le musée de la civilisation celtique du Mont-Beuvray (Saône-et-Loire), ou encore la scénographie du Musée Rodin (Paris). Son matériel de prédilection : le béton ! Il a choisi une architecture volontairement épurée avec des lignes droites. Un grand couloir permet d'arriver au niveau de l'accueil du centre historique, il représente une cassure dans le temps, au même titre que la bataille de Valmy qui a, elle aussi, pu représenter une cassure dans l'histoire de France.
Semi-enterré et construit à même le flanc de la colline, au pied du moulin, le Centre Historique Valmy 1792 s’inscrit dans la continuité du paysage Le bâtiment en épouse les formes et préserve ainsi l’authenticité du site dont le point culminant demeure le moulin.
A l'intérieur de Valmy 1792, une bais vitrée s'ouvre en contre-plongée sur le moulin, c'est le moment phare de l'expo, ici sont installés la maquette reconstituant les mouvements de troupes et le canon Gribeauval.
