As novas instalações do m|i|mo situam-se dentro da antiga cerca medieval, junto à Igreja de S. Pedro, num conjunto edificado de 3 volumes que acolheram ao longo da sua existência as cavalariças dos Paços Reais, o Celeiro da Mitra, e o Regimento de Artilharia n.º 4.

O novo edifício, recuperando a anterior estrutura arquitectónica, ocupa dois pisos e uma cave, pelos quais se distribuem valências como a Sala de Exposições Temporárias, o Laboratório da Imagem, a Oficina do Olhar, o Serviço Educativo, o Arquivo Fílmico, os Laboratórios de Conservação e Restauro, a Câmara Escura, o Centro de Documentação e Informação Artur Avelar e a Colecção Permanente. Todos estes espaços se vão articular no cumprimento da missão preconizada pelo m|i|mo - museu da imagem em movimento, que é a recolha, salvaguarda, conservação e inventariação de objectos e técnicas relacionadas com as imagens em movimento, proporcionando condições para o estudo e pesquisa nesta área e visando através da exposição de colecções, organização de actividades e edição de publicações, a fruição dos recursos de uma forma lúdica, trabalhando com o público na construção de uma base de conhecimento sobre o cinema e a fotografia como técnicas artísticas, convidando a um diálogo processual sobre a criação de imagens e imaginários.

O m|i|mo - museu da imagem em movimento ocupa um conjunto de edifícios conexo à Igreja de São Pedro, na Cerca do Castelo de Leiria.

O estudo efectuado no âmbito da intervenção concretizada permitiu concluir que o edificado ocupa a área de um grande cemitério medieval, sobre o qual se vieram a instalar construções destinadas ao armazenamento das vastas produções agrárias da vila medieval.

O edifício ocupado pelo museu, que teria sido anteriormente utilizado como "Cavalariças da Rainha", foi inclusivamente o "Celeiro del-Rei", mais tarde "Celeiros da Mitra".

Posteriormente, configuraram-se ainda outros tipos de utilização, como Quartel de Cavalaria (século XIX) e instalações do Regimento de Artilharia Ligeira n.º 4 (século XX). Em 1975, as instalações foram reconvertidas para acolher famílias refugiadas das ex-colónias africanas.

O conceito de distribuição espacial do m|i|mo foi desenvolvido tendo por base um edifício cujas valências passam a integrar um espaço de exposição permanente de carácter museológico dedicado à evolução da Cinematografia, onde serão desenvolvidas várias temáticas e explorada a vertente polissémica dos objectos das suas colecções, num discurso que abarca a Arte, a Ciência e a Técnica. Esta área é complementada por uma galeria de exposições temporárias, para além dos departamentos de carácter administrativo e directivo, serviço educativo; serviço de investigação e inventário; serviço de produção cultural; laboratório de fotografia; laboratório de conservação e restauro; biblioteca; sala polivalente; galeria de exposições temporárias; área de lazer e loja.