A intenção de Oscar Niemeyer e de Roberto Burle Marx ao executarem respectivamente o projeto original e o paisagismo da Casa do Baile, era obter uma integração total com o ambiente da lagoa. Niemeyer afirma ter sido o projeto com o qual ele se ocupou das curvas (sua marca registrada) com mais desenvoltura. "Eu fiz a marquise da Casa do Baile em curva, que às vezes explicava, dizendo para melhor me fazer entendido, que elas seguiam as curvas da ilha, mas na verdade era o elemento plástico da curva que me interessava".
A planta se desenvolve a partir de duas circunferências que se tangenciam internamente. Delas desprende-se uma marquise sinuosa, bem ao gosto barroco, que provoca o olhar e dialoga com as curvas das margens da represa. Essa marquise é suportada por colunas e termina em outro pequeno volume. À frente desse volume, há um pequeno palco circular cercado por um lago. O projeto estrutural é de autoria do engenheiro Albino Froufe.
Inaugurada em a Casa do Baile foi projetada com a finalidade de se criar na Pampulha um espaço de diversão popular e funcionou durante três anos como salão dançante, comportando um restaurante com pista de dança, cozinha e toaletes.
Como espaço de lazer e entretenimento nas noites belo-horizontinas, a Casa do Baile logo tornou-se palco de atividades musicais e dançantes freqüentada pela sociedade mineira. Em 1946, o prédio foi fechado junto com o Cassino por causa da proibição do jogo, decretada pelo então presidente Eurico Gaspar Dutra.
A partir daquela data, sob a administração da Prefeitura, o espaço abrigou vários usos e variados fins comerciais como salão de festas, bar, restaurantes, dentre outros. Nos anos 80 funcionou como anexo do Museu de Arte da Pampulha (MAP) e acabou novamente fechada em 1997. A história da Casa do Baile revela como a prefeitura foi negligente com a sua administração. Em grande parte de sua existência esteve em estado de ruínas e recebeu uso inadequado e incompatível com a sua importância como componente do patrimônio da arquitetura mundial. Como ela foi sucessivamente alugada ou arrendada à atividades comerciais, acabou sendo devolvida após o término dos contratos em estados precários de conservação, incluindo os jardins. Não registrou até a última reforma, uma única ação no sentido de restaurá-la criteriosamente. Todas as intervenções que sofreu foram aleatórias, prevalecendo a espontaneidade em sua recomposição.
Somente em 1998 que a Casa do Baile começou a ter seu novo futuro delineado, quando uma comissão consultiva – designada pela Secretaria Municipal de Cultura - iniciou a discussão de sua nova destinação. Houve uma consulta ao arquiteto Oscar Niemeyer, que indicou os arquitetos Álvaro Hardy e Mariza Machado Coelho, para executarem a reforma e restauração, que teve um custo total de R$ 1,8 milhão. Em 2002, ela foi reaberta após sua restauração. A reforma foi feita tendo como base o projeto original, sendo que uma das modificações foi a construção, no antigo salão, de um auditório para 53 pessoas. Contando com novos sistemas de climatização e iluminação, seus jardins também passaram por um processo de revitalização, obedecendo à intenção paisagística da proposta original de Burle Marx. Na ocasião da reinauguração, Oscar Niemeyer desenha dentro da casa o croqui do conjunto arquitetônico da Pampulha, estabelecendo uma relação entre o mesmo e a construção de Brasília. Desde então, a Casa do Baile funciona como Centro de referência de Urbanismo, Arquitetura e Design.
