Das Museum ist als eine führende Kulturinstitution konzipiert, die sich auf die Fotografie konzentriert. Es soll eine Plattform der Verbindung zwischen der Öffentlichkeit und dieser Kunstform bilden. Als ein Medium, das zugleich populär ist und als Träger des intellektuellen Diskurses fungiert, spricht die Fotografie ein breites Publikum an, das von lokalen Amateuren bis zur internationalen Szene reicht. Das gesamte Areal der ehemaligen Spinnerei soll neu organisiert und erweitert werden. Um die Sichtbarkeit des Fotomuseums und seine Verbindung zur Stadt zu verbessern, wird das Kopfgebäude der ersten Fabrik durch einen Platz ersetzt. Zudem entsteht an der Stelle des freistehenden Wohnhauses eine flexible Halle.

Als die Anlage noch als Spinnerei betrieben wurde, beherbergte dieses Kopfgebäude – und später das Wohnhaus – die Familie des Eigentümers. Es handelte sich um Bauten, die für das private Wohnen bestimmt waren und heute für eine Kulturinstitution unzureichend geeignet sind. Sie werden nun zugunsten der Fotografie als öffentliche Kunst neu interpretiert. Ein wichtiges Element des Winterthurer Stadtbildes ist sein weitläufiges Fussgängernetz, das der Stadt ein öffentliches und zugängliches Image verleiht. Ebenso präsent ist ihre Industriegeschichte und ihre rationale Stadtmorphologie, die aus wirtschaftlichen Logiken heraus entstanden ist. Diese beiden Qualitäten – die Unmittelbarkeit und die Zugänglichkeit – werden im Architekturentwurf hervorgehoben. Ein vom Strassenverkehr geschützter Platz ist für die Öffentlichkeit bestimmt. Er kann Grossveranstaltungen wie Vernissagen, Open-Air-Ausstellungen, Filmvorführungen, Konzerte sowie eine Café-Terrasse für das umliegende Quartier aufnehmen. Vor dem bestehenden Gebäude wird ein Strassenraum mit Bäumen, Bänken und Plakatwänden für die Ausstellungen und Veranstaltungen vorgeschlagen. Der fliessende Verkehr wird dadurch so wenig wie möglich beeinträchtigt.

Der Zugang zum Museum führt die Besucher vom Platz aus ebenerdig in die Halle. Der grosse öffentliche Platz verleiht dem Museum in Kombination mit der einladenden Eingangsfassade die erwartete Sichtbarkeit. Die Erweiterungshalle ist ein freier und grosszügiger Raum, der durch einen Innenhof ergänzt wird. Sie ist von einer Holzkachwerkkonstruktion überspannt, die in Module von 3,57 m × 4 m × 4 m (L × B × H) unterteilt ist. Mobile, weisse Holzpaneele ermöglichen es, den Raum in eine Vielzahl von Konfigurationen zu unterteilen. Der Innenhof dient zugleich als Ausstellungsfläche im Freien und als Ort zum Verweilen. Dank der Eingangsfassade, dem Hof und der Öffnung in der Nordfassade profitieren die verschiedenen Räume des Erweiterungsbaus von einer abwechslungsreichen, aber homogenen natürlichen Belichtung. Die Öffnungen können verdunkelt werden, um den Raum je nach Bedarf zu transformieren.

Die alte Fabrik ist von der Halle aus zugänglich. Der bestehende, durch regelmässige Achsen strukturierte Raum kann als freie Fläche genutzt oder unterteilt werden. Im Erdgeschoss befindet sich ein weiterer freier und grosszügiger Raum, der als Foyer für den Ausstellungsbereich dient. Die Bistro-Ecke und der Shop befinden sich in diesem Foyer. Von hier aus gelangt man in den Ausstellungsbereich im Shedbau. Ein doppelgeschossiger Teil verbindet über eine Treppe weitere Aktivitäten: einen Raum für Kunstvermittlung und Ateliersäle im Erdgeschoss sowie das Grossraumbüro im Obergeschoss. Ein anderer Teil des Erdgeschosses kann durch Vorhänge abgetrennt werden und bietet Platz für Sitzungen oder kleine Konferenzen. An seinem Ende befinden sich die Toiletten und ein Bereich mit Schliessfächern. Im Obergeschoss ist der Raum für ein Grossraumbüro freigegeben. Die Struktur wird genutzt, um problemlos Einzelbüros, Büros für 2–3 Personen, eine Dunkelkammer und eine Werkstatt einzurichten. Am westlichen Ende des Gebäudes ist ein Treppenhaus mit Lift und unabhängigem Eingang im Erdgeschoss integriert. Es dient als Zugang zu den Wohnungen im Dachgeschoss, als vertikale Achse für Besucher mit eingeschränkter Mobilität, als Transportweg zum Untergeschoss für den Auf- und Abbau von Ausstellungen sowie als Fluchtweg für alle Räumlichkeiten.

Der Platz und die Halle treten in einen Dialog mit der bestehenden Architektur. Das Ziegelmauerwerk der alten Spinnerei und des Shedbaus wird fortgeführt. Die Fassade und der Boden des Platzes sind in Backstein ausgeführt. Die Verwendung von gelben und roten Backsteinen ermöglicht ein Farbspiel in den neuen Fassaden und schafft eine integrierte Einschreibung in die Architektur. Das Sichtmauerwerk ist im Innenbereich geschlämmt. Der Boden der Halle besteht aus Hartbeton. Das Ganze erzeugt eine sanfte Rauheit, die die Aneignung der Räume begünstigt. Der Innenhof bildet einen ergänzenden Aussenraum zum Platz. Seine Proportionen, die Glasfassade aus Himalaja-Birkenholz und sein Belag schaffen eine ruhige und warme Atmosphäre. Die grosse Glasfläche kann ebenfalls für Ausstellungen genutzt werden.