El proyecto, con un presupuesto total de 430 millones de pesetas, fue cofinanciado por la Junta de Castilla y León y el Ayuntamiento.
El Salón de Actos
Esta sala ha sido Salón de Plenos hasta la última restauración. Hoy en día, se utiliza como salón de actos y recepciones oficiales. Medallones que representan a Juan Bravo, a Andrés Laguna y a Diego de Colmenares, firmados por Coullaut Valera en 1972, decoran las paredes de la sala.
La Sala Blanca
Es la sala más suntuosa de todo el edificio, lugar donde se recibe a las más altas autoridades y donde se despacha con ilustres visitantes. Decorada en el estilo isabelino, sus paredes están recubiertas de estuco imitando mármol. La pintura cenital representa la toma de Madrid por las tropas segovianas al mando de los valerosos capitanes Díaz Sanz de Quesada y Fernán García de la Torre. Obra realizada por Antonio García en 1854, momento en el que se llevaron a cabo importantes obras de reparación. Completan la decoración unos espléndidos retratos de Isabel II y Francisco de Asís, obras del pintor Luis Madrazo.
Junto a la Sala Blanca, en un reducido espacio circular, cubierto por una cúpula que se decora con las delicadas pinturas pompeyanas, se encuentra el aseo.
La Sala de la Chimenea
En el pasado siglo, ante las necesidades de ampliación de las dependencias administrativas, se hizo necesario comprar las fincas colindantes al palacio municipal. La antigua chimenea que da nombre a la sala y el zócalo de azulejos azules son propios del laboratorio que aquí se ubicó antaño y que se ha conservado con su decoración original. Las paredes de la sala se hallan cubiertas con lienzos del pintor Santos Sanz.
El Salón de Plenos
La última reforma del Ayuntamiento, que fue inaugurado por SS.MM. los Reyes en marzo de 1998, posibilitó la construcción de un Salón de Plenos más moderno y funcional, en forma de hemiciclo.
El Ayuntamiento de Segovia fue construido por Pedro de Brizuela, arquitecto que trabajó en el Alcázar, a las órdenes de Francisco de Mora, y en la Portada de San Frutos de la Catedral de Segovia.
En el año 1609 fue contratado para llevar a cabo el proyecto de edificación del Ayuntamiento y en 1611 daba las trazas del mismo, así como el proyecto de ordenación total de la Plaza Mayor (1623). De este proyecto sólo el lado norte llegó a ejecutarse.
En él destaca la presencia del Ayuntamiento, que se impone y diferencia del resto por su fachada de granito, herreriana, en contraposición a las de ladrillo colindantes; la arquería del soportal, frente al sistema adintelado del resto y las dos torres coronadas por chapiteles de pizarra en los extremos.
En febrero de 1994 se emprenden las obras de rehabilitación del conjunto de casas que forman la Casa Consistorial, según el proyecto del arquitecto municipal Federico Coullaut Valera, finalizando la tercera fase en 1996.