Công trình này do kiến trúc sư Femand Gardè thiết kế mô phỏng từ tòa thị chính Paris theo kiểu những lầu chuông ở miền Bắc nước Pháp, với phần chính giữa là tháp nhọn nhô cao, hai bên có hai tầng mái đăng đối, bên trái và bên phải tòa nhà thấp hơn so với các phần còn lại. Thiết kế mặt đứng công trình có sự pha trộn của nhiều phong cách kiến trúc châu Âu như bố cục mặt bằng kiểu kiến trúc Phục Hưng, trang trí phù điêu kiểu Baroque và Rococo, các cửa sắt kiểu Art Nouveau…

Công trình này được xây cất trên một diện tích rộng 12 ha, bao gồm một dinh thự lớn với mặt tiền rộng 80 m, bên trong có phòng khách chứa 800 người, và một khuôn viên rộng với nhiều cây xanh và thảm cỏ. Phần lớn vật tư xây dựng dinh được chở từ Pháp sang. Do chiến tranh Pháp-Phổ 1870 nên công trình này kéo dài đến 1871 mới xong. Sau khi xây dựng xong, dinh được đặt tên là dinh Norodom và đại lộ trước dinh cũng được gọi là đại lộ Norodom…