Les premières esquisses conservées dans les archives de l'architecte sont pour la plupart non datées mais peuvent être situées vers 1962-1963. L'un des tout premiers documents montre une organisation du plan autour de la salle du Message Biblique, une position pivot qui sera conservée tout au long de l'élaboration du projet. Le cadre général est sommairement dessiné, l'objectif étant de définir les différents espaces et de proposer un schéma de circulation sommaire.

Le premier document montre l'esquisse d'un plan en croix latine. Le plan de la chapelle de Vence a-t-il motivé cette première intention (Chagall avait dimensionné les douze toiles du Message Biblique par rapport à la taille des chapelles latérales) ?
Les esquisses suivantes montrent des volumes mal définis et insérés dans un quadrilatère qui fixe le périmètre du musée. Le travail est concentré principalement sur l'indication des cimaises recevant
les toiles de Chagall dans la salle du Message Biblique et dans celle du Cantique des Cantiques. Dans la salle principale, les toiles sont disposées de manière perpendiculaire les unes aux autres. Progressivement, cette salle gagne en précision avec un tracé plus complexe – un losange, puis un espace composé de trois hexagones, forme qui sera conservée jusqu'à la proposition définitive. Cette dernière montre l'étirement du bâtiment en longueur, une modification qui tranche avec l'aspect compact des premières intentions.

Les plans déposés par Hermant ont obtenu accord en date du 10 juillet 1968 mais il est probable que l'architecte ait arrêté son projet au cours du premier semestre de l'année 1967 (la maquette définitive du musée est présentée lors de l'exposition « Donation Marc et Valentina Chagall : le Message Biblique Marc Chagall » au musée du Louvre de juin à décembre 1967).