Ce documentaire est présenté à la Quinzaine des Réalisateurs du Festival de Cannes 2014.
Cela faisait déjà une trentaine d'années que Frederick Wiseman pensait réaliser un documentaire sur un musée mais d'autres projets se sont entre temps interposés. De plus, il est selon le cinéaste très difficile d'obtenir une autorisation de tournage sur plus d'une journée dans ce type de lieu.
Le tournage du film prit environ douze semaines, pendant lesquelles le cinéaste passait la globalité de sa journée au sein du musée. Il eut lieu de mi-janvier à mi-mars 2012 et ne laissa aucun répit à son réalisateur. Les journées étaient bien chargées, du fait que Wiseman souhaitait filmer le musée avant son ouverture et une fois la nuit tombée, une fois les visiteurs partis.
Avec ses quelques 170 heures d'images, le montage de National Gallery fut comparé à une mosaïque, au même titre que l'exposition Léonard de Vinci alors présentée au musée et précisément définie de la sorte par son conservateur. Le fait que le réalisateur ne soit pas dirigé par un script, comme dans une fiction, mais par une volonté de découverte, puisqu'il s'agit d'un documentaire, fit de son montage un problème de rythme et de surprise, comme la composition d'un puzzle.
National Gallery confirme la volonté du réalisateur Frederick Wiseman de s'attacher à filmer les plus grandes institutions mondiales, sans freiner sa production du fait de son grand âge (85 ans). En 2013, At Berkeley nous ouvrait les portes de l'une des plus prestigieuses universités du monde, et National Gallery, en 2014, marque son 39ème documentaire insitutionnel et son 41ème film.
Pour filmer les tableaux de la National Gallery, Frederick Wiseman a choisi de ne filmer que la toile, sans le mur, le cadre ou la petite fiche technique à côté. Ce parti pris avait pour but de faire du tableau, non pas un objet, mais une entité vivante, "qui raconte une histoire en lui-même".