Il progetto del 1932, che prevede l’utilizzo di un’area complessiva di 4.860 metri quadrati di proprietà della Città, è redatto dall’ingegner Vittorio Tarizzo dell’Ufficio Tecnico Provinciale, con la sovrintendenza dell’ufficiale Marco Tullio Mossi, ingegnere capo.
Il 20 giugno 1932 la Commissione Edilizia del Comune di Torino, dopo aver esaminato attentamente il progetto, impone una serie di modifiche della facciata principale: la soppressione dell’attico e delle cornici marcapiano, l’allargamento delle finestre e degli stipiti, la sostituzione del timpano spezzato sul portone principale con un unico balcone dotato di tre aperture centrali. Anche il disegno del bugnato e delle lesene devono essere rivisti. Nel fronte su corso Vinzaglio e per i tratti su via Doré è utilizzata la pietra naturale per lo zoccolo e le decorazioni, mentre sugli altri fronti si adopera la pietra artificiale.
I lavori di costruzione del Palazzo della Regia Questura, iniziati nel 1931 sotto la direzione degli ingegneri Tarizzo e Mossi, si concludono il 28 ottobre 1934 con una cerimonia solenne di inaugurazione riportata dalla “Gazzetta del Popolo” (29 ottobre 1934). L’effettivo trasferimento degli uffici dalla vecchia sede di piazza San Carlo, sita nella zona da demolire per permettere l’ampliamento di via Roma,  avverrà solo il 20 maggio 1935.
Il nuovo edificio comprende, oltre alla parte destinata agli uffici e ai servizi (squadra mobile, ufficio fotografico, camere di sicurezza, armeria, ecc.), la caserma degli Agenti di Pubblica Sicurezza e l’alloggio del Questore. Particolare attenzione è data al sistema di circolazione interna che prevede ampi corridoi di servizio e ascensori, al sistema di illuminazione, alla segnaletica, alla rete telefonica e all’impianto di riscaldamento.

Escludendo alcuni lavori di sistemazione dei locali intrapresi nel 1939, non si registrano interventi di rilievo fino al 1944 quando il Questore di Torino, per far fronte alle necessità derivanti dalle esigenze di servizio, richiede la sopraelevazione di un piano dei due tratti di fabbricato, fronteggianti le vie Gozzi e Grattoni che diventano così a due piani fuori terra. I lavori, su progetto dell’ingegnere Tarizzo, sono eseguiti per il Ministero dell’Interno dall’impresa Luigi Fontana di Torino, sotto la direzione dell’Ufficio Tecnico Provinciale. Le facciate si uniformano alle preesistenti presentando decorazioni in pietra artificiale. A causa dello scoppio della seconda guerra mondiale il collaudo dell’edificio avviene solo nel 1951. Nel 1963 è concessa un’ulteriore sopraelevazione di un piano della manica su via Grattoni. Nel tempo si susseguono vari lavori di adeguamento alla normativa e nel 1999 è attuato un importante intervento di restauro della facciata.
Una serie di lapidi commemorative sono esposte sul lato sinistro dell’atrio, nel cortile interno è invece presente un cippo commemorativo posto nel 1980 a ricordo dei caduti nella lotta contro la criminalità e il terrorismo.