Un nouveau projet préfigurant le musée actuel est réalisé grâce au legs d’un million de dollars d’Eve Curie-Labouisse après son décès en 2007. Des travaux d’assainissement sont suivis d’une rénovation complète des locaux. L’espace d’exposition est agrandi et réorganisé, complétant la modernisation de l’amphithéâtre où Marie Curie enseignait.