Тогава Цар Фердинанд разпорежда на д-р Параскев Стоянов да организира морска станция, като обещава пълната си подкрепа. Монархът търси съвети от директора на неаполската зоологическа градина и иска съдействие от него. Д-р Стоянов пък води разговори с Общинския съвет и успява да осигури терен за вдигането на сградата. Така на 22 октомври е положен основният камък на постройката, а на събитието присъстват редица официални лица.
С проекта на зданието се заема архитект Дабко Дабков, сътворил огромна част от емблематичните сгради във Варна. Постройката е завършена няколко години по-късно. Внушителното здание се извисява над морския бряг и се забелязва от всички посоки. В настоящето сградата е опасана с растителност и остава някак сгушена в дървесната градина. Фасадата включва барелефни изображения на огромна мида и някои от най-разпространените животински видове в Черно море.
Въпреки приключването на строежа през 1911 година, постройката не успява да заработи по предназначение. Започва Балканската война. Това не дава възможност да бъде завършено обзавеждането й.
На следващ етап, за да бъдат приключени по-бързо довършителните работи, постройката е предадена на Софийския университет. Стига се обаче до повторно прекратяване на дейностите през 1915 година заради започването на Първата световна война. Сградата на Аквариума става убежище на войскови части. Използвана е още от Машинното училище до 1922 година и от Рибарското училище до 1930 година.
В крайна сметка обаче през 1932 година се стига до официалното откриване на Аквариума от Цар Борис III. Морската биологична станция отваря врати на 17 юли.