Entièrement classé monument historique depuis 1996 sur un site inscrit au Patrimoine mondial de l'Unesco, le "palais des 24 colonnes", qui doit son nom aux colonnes corinthiennes ornant sa façade de pierre, a été construit entre 1835 et 1847, dans le Vieux Lyon, par l'architecte parisien Louis-Pierre Baltard. Y siégeaient alors la cour d'appel, les assises du Rhône et le tribunal de grande instance. En 1995, le TGI s’est installé dans le nouveau palais de justice du quartier de La Part-Dieu. Equipements obsolètes, sécurité non conforme aux nouvelles normes, façades dégradées par les intempéries : une réhabilitation complète de cet édifice de 11 391 m2 sur cinq niveaux s'imposait.
Dans les années 1985, l'abandon du palais historique au profit d'un regroupement de toutes les juridictions sur un nouveau site ultramoderne avait été sérieusement envisagé. La bataille avait été rude entre les partisans d'un transfert et ceux d'une rénovation complète. Les travaux ont commencé en mai 2008 sur un site toujours en fonction. 555 000 heures de travail, pour un coût global de près de 56 millions d'euros (dont plus de 40 millions pris en charge par l'Etat), ont permis une rénovation complète, avec remise en état de l'escalier monumental conduisant à l'entrée principale – dont les marches de pierre ont été réparées selon les techniques de l'époque – restauration des salles d'audience, remplacement du chauffage, installation de réseaux informatiques, d'une vidéo-protection et de quatre ascenseurs, etc.