1937年のパリ万国博覧会にあわせ、旧Шаблон:仮リンクが取り壊され、新宮殿である現在のシャイヨ宮が建てられた。 新古典主義建築の様式で、建築家のルイ=イポリット・ボワロー(Louis-Hippolyte Boileau)、ジャック・カルリュ(Jacques Carlu)、レオン・アゼマ(Léon Azéma)によって設計された。旧トロカデロ宮と同じく、湾曲した双翼の形をしている。この双翼は旧宮殿の基礎の上に建てられている。しかし旧宮殿と違い中央部が無く、両翼は離れている。その替わり、トロカデロ広場からエッフェル塔方面への眺瞰が確保されている。
建物はポール・ヴァレリーの言葉の引用で装飾されており、内部は現在、博物館になっている。
1940年にアドルフ・ヒトラーが、征服したパリを短期訪問した際、この宮殿の前でエッフェル塔を背景に写真撮影し、その写真は第二次大戦の象徴的なイメージとなった。
1948年12月10日に世界人権宣言を採択した国際連合の総会が行われたのもここシャイヨ宮であった。現在はそれを記念する記念碑があり、この前の大通りを「人権大道り(esplanade des droits de l'homme)」と呼んでいる。