Por real orden de 26 de marzo de 1819 se dispuso el traslado de la Real Biblioteca del convento de la Trinidad al que había sido palacio de Godoy, y era entonces palacio del Almirantazgo, contiguo a la iglesia del colegio de Doña María de Aragón, futura sede del Senado. El bibliotecario mayor pasó a reconocer el edificio junto al arquitecto mayor de Fernando VII, a la sazón Isidro Velázquez, y ambos informaron al Rey de las obras necesarias, que fueron de corto alcance y rápida ejecución. El traslado de libros y enseres desde la Trinidad comenzó en mayo y terminó en septiembre, de modo que la Real Biblioteca, dotada de catálogo e índices, quedó instalada en la planta principal del edificio.

La planta baja quedaba ocupada por oficinas y los entresuelos por viviendas de empleados. Los locales destinados a salas de lectura se abrieron al público el 14 de octubre de 1819, día del cumpleaños de Fernando VII. Más tarde, en julio de 1825, ya estaba decidido el traslado de libros, colección de antigüedades y monetario a la casa de Alcañices, frente al Monasterio de la Encarnación.