Los graderíos laterales originales, apenas afectados, pudieron recuperarse, y el espacio libre resultante se aprovechó para construir tres niveles de sótano, un nuevo graderío hacia la calle Goya que orienta el espacio hacia el escenario y cuatro nuevos núcleos de escaleras y ascensores que garantizan la comunicación y la evacuación conforme a la normativa vigente. El aforo total alcanza los 18.000 espectadores.
La nueva estructura está formada por seis cerchas de acero de 140 m de longitud que salvan los restos de las secciones centrales del edificio anterior. La arena se diseña en dos direcciones: la longitudinal, asimétrica, para espectáculos que requieren escenario y telón de fondo; la transversal, según la geometría propia de la competición deportiva. Cada sector puede cerrarse y utilizarse de forma independiente, subdividirse para eventos menores o unirse para los de gran formato. La cubierta se desarrolla en el eje longitudinal, aloja en su interior pasarelas de mantenimiento y está resuelta para el rendimiento de la ventilación, la climatización y el control acústico y de iluminación. El graderío telescópico móvil permite ajustar la configuración a cada espectáculo, entre 5.000 y 17.500 espectadores.
Cuatro torres de servicio situadas en las esquinas del edificio, conectadas entre sí por vestíbulos perimetrales, resuelven la circulación vertical en todas las plantas con escaleras, ascensores, escaleras de emergencia, aseos y patinillos de instalaciones, con un esquema claro de accesibilidad, protección contra incendios y evacuación. Los almacenes, las salas de instalaciones y el acceso de autobuses y camiones hasta el escenario se producen por la planta inmediatamente inferior a la cota de calle; por debajo, tres niveles de aparcamiento dan cabida a más de 900 vehículos, además de autobuses y unidades móviles de televisión.
El muro cortina con vidrio acústico, compuesto con revestimiento de cobre, define los distintos tratamientos de fachada. El tono del cobre patinado de los alzados longitudinales se eligió para iluminar la estructura de acero plateada y establecer un contraste con el cielo, habitualmente azul, de Madrid. En las esquinas, las cuatro torres de vidrio de los ascensores panorámicos se enfrentan a la solidez de las escaleras de emergencia y los núcleos de aseos, revestidos en chapa deployé y cinc respectivamente: materiales elegidos para incorporar su envejecimiento natural y su mantenimiento al propio proyecto, capaces de resistir el uso intenso de un edificio público. Como memoria del antiguo Palacio, el acceso principal se mantiene en su posición original, en la fachada oeste hacia la plaza de Dalí, cubierta por un brise-soleil de cobre prepatinado con el dibujo de las siete estrellas de la bandera de Madrid, dejadas en cobre natural cepillado sobre las puertas de entrada.
