המוזיאון מתפרס כעת על יותר מ- 20,000 מ"ר, השיפוץ כלל את שימור המצודה העתיקה, שיפוץ המינרט (הצריח – סמלה של ירושלים), חידוש הגן הארכיאולוגי,

בתוכנית ההתחדשות והשימור הושקעו למעלה מ-50 מיליון דולר  והיא כללה גם הקמת ביתן כניסה חדש, חנות ובית קפה, חידוש תשתיות, חשיפת חפירות ארכיאולוגיות נוספות ושיפור הנגישות במצודה, לצד תצוגת קבע חדשה בת 10 גלריות, המשלבות טכנולוגיה חדשנית, מיצגים אינטראקטיביים, מפות מציאות רבודה, וממצאים ארכיאולוגיים וחפצים עתיקים המתוארכים ל – 1500 שנה לפני הספירה

מצודת מגדל דוד, אחד האתרים ההיסטוריים המשמעותיים עם היסטוריה של כ-3,000 שנה, ממוקמת בין העיר העתיקה לעיר החדשה.

החפירות הארכיאולוגיות בתוך מתחם מגדל דוד, החושפות את חומות ירושלים המקוריות מתקופת המקרא מציגות את התפתחותה של העיר לאורך אלפי שנותיה.

מסלול זרימת המבקרים החדש, אשר מתחיל בביתן הכניסה בשער יפו, עובר דרך הגלריות ונקודת התצפית במגדל פצאל ומסתיים ביציאה לעיר העתיקה, הופך את מגדל דוד מוזיאון ירושלים לשער לחקר ירושלים. המסלול תוכנן כחלק בלתי נפרד מהקונספט החדש של המוזיאון, ומטרתו לאפשר למבקרים להבין טוב יותר את ההיסטוריה של ירושלים, ובה בעת לספק להם חומר למחשבה ולהתבוננות מחודשת במציאות המורכבת של העיר.