Главная библиотека страны была основана в 1922 году при Белорусском государственном университете и получила название Белорусской государственной и университетской библиотеки. Первоначально ее фонды насчитывали 60 тыс. экземпляров. В послевоенные десятилетия библиотека возрождалась и развивалась, расширяя собрания, налаживая международные связи.

В 1992 году, уже в суверенном государстве, она получила новое название – Национальная библиотека Беларуси. С течением времени фонды значительно увеличились, поэтому возникла необходимость строительства нового, более масштабного и современного здания.
Еще в 1989 году был проведен всесоюзный конкурс на лучший проект будущего сооружения. Его победители – архитекторы Виктор Крамаренко и Михаил Виноградов – предложили модель "белорусского алмаза", в котором сочетались функциональность и современный дизайн.

Идея предполагала возведение оригинального здания в виде ромбокубооктаэдра – сложного многогранника из 18 квадратов и 8 треугольников, расположенного на подставке-подиуме (стилобат). Поверхность этого "бриллианта" покрыта стеклом. По задумке авторов, форма ограненного алмаза символизирует ценность знаний и бесконечность познаваемого мира. Тем не менее, до момента утверждения и реализации смелого проекта прошло 13 лет. Грандиозное строительство, в котором было задействовано около 5000 человек и 200 организаций, началось в 2002 году. В напряженные периоды ежедневно на площадке находилось до 3000 человек. Работы велись 24 часа в сутки.
Общая площадь здания – 113 669 кв. м, а это четверть от площади Ватикана. Вес строения составляет 140 тысяч тонн, что примерно в 14 раз больше Эйфелевой башни (с книгами и оборудованием – около 270 тысяч тонн).
Открытие Национальной библиотеки Беларуси с участием Президента состоялось 16 июня 2006 года.
Собрание "алмаза знаний" составляет около 9 млн экземпляров на различных носителях. Это печатные издания, рукописи, микрокопии документов, электронные и другие материалы, созданные в Беларуси и других странах мира на более чем 80 языках.
Основная часть фондов расположена на 10 этажах хранилища. Свыше полумиллиона экземпляров находится в открытом доступе и в читальных залах. Электронные ресурсы доступны с автоматизированных мест в библиотеке, часть – через Интернет.
В 2005 году по поручению Президента Беларуси в библиотеке создан Центр международных встреч и переговоров на уровне глав государств и правительств. Он оснащен многофункциональным современным оборудованием и приборами специальной связи, что позволяет проводить самые крупные политические, культурные и образовательные мероприятия.
Одна из уникальных особенностей проекта – расположение фондохранилища в верхней части здания библиотеки для гидроизоляции и поддержания комфортных условий хранения книг. Здание построено по принципу "термоса", что позволяет поддерживать постоянную температуру воздуха внутри помещений. Технологические коридоры вдоль внешних стен создают прослойку, которая предотвращает перепады температуры.

В вечернее время фасад здания превращается в многоцветный светодиодный экран из более 4500 источников. Всего доступны более 20 вариантов цветовых эффектов, которые образуются с помощью свыше 65 тысяч оттенков. Это самый большой рекламный носитель в стране – 1 485 кв.м.