В начале нового века Васнецов стал много заниматься архитектурными проектами. В 1900 году русские художники были заняты подготовкой к Всемирной выставке в Париже. Васнецов принимал в ней участие не только как художник, автор прикладных и декоративных работ, но и как архитектор. Он сделал три варианта для русского павильона этой выставки — все в стиле древнерусского терема. Проекты Васнецова не были полностью осуществлены из-за нехватки средств, но отдельные элементы его замысла были использованы К. Коровиным при создании павильона для Кустарного отдела выставки.
О павильоне кустарных промыслов художник Б. Матвеев писал: «Кустарный отдел <... представляет из себя целый сказочный городок с деревянными теремами, раскрашенный резьбой, крылечками и переходами. Все это не в шаблонном русской стиле, а в такой, какой разрабатывают Васнецовы, Коровин и др.».
Старые фотографии доносят до нас облик этих сказочных теремов, которые были соединены вместе в причудливую разноуровневую композицию. Получился такой сказочный «град Китеж» — образ поэтической народной мечты...
Летом 1900 года Виктор Михайлович получил необычный заказ: ему предстояло разработать архитектурное решение нового парадного входа в Третьяковскую галерею.
Павел Михайлович Третьяков умер в 1898 году, а через несколько месяцев скончалась и его жена — Вера Николаевна. До самой смерти они жили в доме в Лаврушинском, при котором находилась и знаменитая галерея, хотя и дом, и галерея еще в 1892 году были переданы Павлом Михайловичем в дар городу Москве, за что позже (1897 г.) получил звание «Почетного гражданина г. Москвы».
После смерти хозяев дом в Толмачах опустел. Дети давно обзавелись своими семьями, жили отдельно. В 1900 году Попечительский совет и Московская городская Дума принимают решение частично перестроить дом, чтобы превратить расположенную в жилой части галерею в Публичный музей. Новый главный попечитель галереи, И.С. Остроухов, предложил Васнецову сделать проект главного, парадного фасада галереи. Виктор Михайлович согласился взяться за эту работу бесплатно — в знак глубокого уважения к памяти Павла Михайловича Третьякова. Он попросил лишь оплатить работу его помощника — архитектора Башкирцева.
6 марта 1901 года Васнецов сообщил в письме Остроухову, что все рисунки для фасада Третьяковской галереи им исполнены. Началась перестройка дома и сооружение нового фасада галереи.
Центральный корпус, через который посетители попадают в галерею, решен Васнецовым как роскошный терем с тремя порталами — входами, обрамленными фигурной каменной кладкой, затейливыми резными узорами. На ярко-красной кирпичной стене фасада эффектно выделяются белоснежные обрамления порталов. Над главным входом в центре фасада наверху — барельеф с изображением герба Москвы — Георгий Победоносец, поражающий копьем дракона».
В верхней части главного фасада протянулась широкая нарядная лента с надписью, повествующая о даре братьев С.М. и П.М. Третьяковых. Над ней сияет удивительной красоты узорчатый майоликовый фриз, изготовленный по рисункам Васнецова в керамической мастерской С.И. Мамонтова в Абрамцеве.
Этот уютный, очень русский по духу фасад, так чудесно вписанный в саму атмосферу старинного Замоскворечья, и в наши дни остается самым узнаваемым символом Государственной Третьяковской галереи.
В эти же годы Васнецов выполнил проекты новой раскраски Большого Кремлевского дворца, Грановитой палаты, Красного крыльца в Кремле и другие декоративные работы.
Не остаются в стороне и монументальные заказы. Художник делает эскизы для мозаик храма Вознесения Христова и православной церкви в Дармштадте, работает над образами для иконостаса в храме Александра Невского в Софии...
Сказочные и мифологические сюжеты временно отходят на задний план...