Das Deutsche Sport - und Olympiamuseum ist in der Bauzeit vom März 1998 bis Sommer 1999 in den Räumlichkeiten des Gebäudes der ehemaligen Zollhalle I, einer unter Denkmalschutz stehenden Lagerhalle aus der Entstehungszeit des Rheinauhafens errichtet worden. Dem vom Projektentwickler moderne stadt GmbH beauftragten Kölner Architekten Walter von Lom ist es bei der Planung und baulichen Umsetzung gelungen, durch sensiblen Umgang mit der vorgefundenen Bausubstanz, die Halle 10 (wie das Gebäude auch heißt) möglichst annähernd wieder in ihren Ursprünglichen Zustand zu versetzen.

Gelungene Verbindung von historischer und moderner Architektur
Die historischen Charakteristika wurden beibehalten und entsprechend restauriert. Spuren, die die Zeit hinterlassen hat, wurden nicht verdeckt, sondern bewusst offengelegt. Bauliche Veränderungen und Ergänzungen dagegen, sind absichtlich, in Kontrast zur früheren Architektur als zeitgemässe Zeichen neuerer Architektur in spannungsreicher Weise hervorgehoben (so z. B. das gläserne Treppenhaus an der Außenfassade, oder der interne offene Aufzug).

Unter Beibehaltung dieser historischen Charakteristika entstand somit ein Dialogfeld zwischen Tradition und Moderne, zwischen Lagerhausathmosphäre und musealer Gestaltung. Mit diesem ungewöhnlichen Standort für ein Sportmuseum löst sich der Sport aus seinem gewohnten Umfeld und repräsentiert so deutlich den Anspruch des Deutschen Sport- und Olympia-Museums, Sport als ein kulturgeschichtliches und gesellschaftliches Phänomen zu begreifen und darzustellen.

Gemeinnützige, selbständige Stiftung
Betrieben wird das Museum durch die gemeinnützige und selbständige Stiftung Deutsches Sport- und Olympiamuseum, die am 15. 12. 1998 offiziell in Köln gegründet wurde: Erste Zustifter sind die Kreissparkasse Köln und die Stadtsparkasse Köln.

Vereinsmitglieder sind neben dem Deutschen Sportbund (DSB) und dem Nationalen Olympischen Kommitee für Deutschland (NOK) nahezu alle Landessportbünde und über 40 Spitzen- und Sportverbände sowie die Deutsche Olympische Gesellschaft (DOG), die Stiftung Deutsche Sporthilfe, das Land NRW, die Stadt und der Stadtsportbund Köln und weitere Einrichtungen des Sports. NOK-Präsident Walter Tröger ist Vorsitzender des Vereins- und Stiftungsvorstandes.