Năm 1895 đến khoảng năm 1900, tòa nhà được Nguyễn Văn Hải xây dựng lại. Tòa nhà về sau được xây dựng và sửa chữa thêm từ năm 1909 cho đến năm 1917.[5] Tòa nhà chính gồm 3 gian[5] 2 chái[2] như ban đầu, và được nâng bằng 36 cột gỗ quý[2] trong đó 30 cột bằng gỗ căm xe và gõ,[4] tổng diện tích là 533,26 m2.[4]

Ngoại thất xây theo kiến trúc Roman,[5] tiền sảnh có các đầu cột và vòm cửa chạm nổi hoa văn dây nho.[1] Mặt tiền tòa nhà quay về hướng chính Bắc (chính phương triều đẩu), mặt hậu có cửa mở quay về hướng Nam (trung đường sinh bối điện Nam cô).[4]

Nội thất bên trong chủ yếu bằng gỗ mun điêu khắc tinh xảo và được cẩn xà cừ, viết chữ Nho.[5] Sảnh chính là hệ thống liễn, tự, bao lam chạm khắc nhiều đề tài như tứ linh, tứ thời, chim muông, cây trái,...[2] Tòa nhà có hơn 350 khuôn biển trang trí, đại tự, liễn.[7] Trên gian khánh thờ có hình lưỡng long triều nguyệt chạm trổ tỉ mỉ và thếp vàng.[4] Giường, tủ, bàn, ghế đều được chạm trổ.[5] Tủ, ghế được khảm xà cừ, bàn đá làm bằng cẩm thạch, đồ đạc gồm nhiều đồ sứ Trung Hoa và Việt Nam có từ thế kỷ 17, 18.[1] Giường Thất Bảo mặt loát 6 tấm đá cẩm thạch nhiều màu sắc khác nhau có thanh chân chạm nổi hoa lá, khảm xà cừ và hai bộ đi văng bằng đá cẩm thạch màu trắng vân đen. Chiếc đôn sứ Giang Tây, chiếc lộc bình cổ, thanh gươm của Trương Định.[7] Ngoài ra còn có khá nhiều vật dụng phương Tây như những hộp đèn, chiếc tủ mang nhãn hiệu Pháp, đèn treo trần nhà kiểu châu Âu.[1]

Nguyễn Văn Hải cho xây thêm hai tòa nhà phụ khác ở hai bên để người làm cùng ở, tổng diện tích là 196,4 m2.[4] Xung quanh nhà là tường rào bằng sắt tây ba mặt. Phía sau tòa nhà là một kho lúa to[5] với sức chứa 10.000 giạ lúa.[2][lower-alpha 1]