Η Φιλαρμονική αρχικά στεγάστηκε στην Πίνια, στον πρώτο όροφο κτηρίου ιδιοκτησίας του Αυγουστίνου Πολυλά, το οποίο βρισκόταν στη συμβολή των σημερινών οδών Νικηφόρου Θεοτόκη (τότε Calle d’Erbe) και Φιλαρμονικής (τότε Calle Giustinian). Ήδη από τη δεκαετία του 1850, όμως, υπήρχαν σκέψεις και σχέδια για την ανοικοδόμηση νέου κτηρίου με υποδομές ανάλογες ενός μουσικού ιδρύματος. Οι προθέσεις αυτές, ωστόσο, δεν πραγματοποιήθηκαν εξαιτίας κυρίως οικονομικών λόγων.

Το 1900 το ίδρυμα μετέφερε τις δραστηριότητές του στο σημερινό κτήριο. Πρόκειται για ένα τυπικό κερκυραϊκό «παλάτζο», το οποίο ανήκε στην οικογένεια Θεοτόκη και στο οποίο, μάλιστα, γεννήθηκε ο μετέπειτα πρωθυπουργός της Ελλάδας Γεώργιος Θεοτόκης (1844-1916). Η ιστορική σημασία του κτηρίου, όμως, πηγαίνει ακόμη πιο πίσω στο χρόνο, αφού στον ίδιο χώρο γεννήθηκε και έζησε ο ιστορικός Ανδρέας Μάρμορας (1618-1684).  

Το 1924 ο Ιωάννης Κουλίνης άφησε στη Φιλαρμονική κληροδότημα, η κεφαλαιοποίηση του οποίου επέτρεψε τελικά το 1958 την αγορά του κτηρίου από την οικογένεια Θεοτόκη και έδωσε μόνιμη λύση στη στέγαση του ιδρύματος. Στους χώρους του κτηρίου της Φιλαρμονικής φιλοξενούνται η αίθουσα δοκιμών, αίθουσες διδασκαλίας, το γραφείο της Διοικητικής Επιτροπής, ο μουσικός εξοπλισμός του ιδρύματος, το διοικητικό και μουσικό αρχείο και το Μουσείο Μουσικής της Φιλαρμονικής. Στο κτήριο αυτό προστέθηκε πρόσφατα και ο δεύτερος όροφος παράπλευρης οικίας, ο οποίος διαμορφώθηκε στην Αίθουσα Εκδηλώσεων του ιδρύματος.