Pääkirjaston alkuvaiheet
Vanha terveystalo
Kesällä 1940 kunnallislautakunta osti maa-alueen Kirkkotien varresta. Siihen valmistui vuonna 1941 Mäntyrinne, vanha terveystalo, jonka pohjakerroksessa kirjasto sijaitsi. Tässä rakennuksessa kirjasto toimi 14 vuoden ajan.
Hyökkälän koulu
Hyrylän/Hyökkälän kansakoulurakennukseen suunniteltiin kunnan kirjastolle uudet tilat, joihin kirjasto siirtyi vuonna 1955. Kirjasto sai sen ajan mukaan riittävät, 100 neliön suuruiset, ajanmukaiset ja valoisat tilat. Nekin kävivät kuitenkin ajan mittaan ahtaiksi.
Esikuntarakennus
Vuonna 1972 kirjasto muutti vanhaan vuonna 1914 valmistuneeseen rakennukseen, joka aikanaan palveli venäläisen varuskunnan esikuntarakennuksena ja sen jälkeen vuoteen 1970 Ilmatorjuntarykmentin esikuntarakennuksena. Arkkitehti Heikki Korppi-Tommola suunnitteli kirjaston uudet toimitilat.
Suunnitelmissa otettiin alusta asti huomioon kirjaston laajenemistarve, ja kun sosiaalitoimisto muutti 1980 kunnantaloon, suunnitteli Korppi-Tommola vapautuneeseen osaan vielä lasten- ja nuortenosaston, tutkijan- ja arkistotilat sekä henkilökunnan tiloja. Kirjaston pinta-ala kasvoi tällöin miltei kaksinkertaiseksi. Uudistuneen kirjaston vihkiäiset pidettiin 4.12.1982.
Kokoelmien karttuessa ja uusien palvelumuotojen myötä kasvaa kuitenkin myös kirjaston tilantarve. Pääkirjaston ahtaus muodostui ongelmaksi jo 1990-luvulla. Nykyään samaisessa esikuntarakennuksessa toimii Tuusulan taide- ja kulttuurikeskus.
Uuden pääkirjaston saneeraus
Uuden kirjaston rakentamisesta väännettiin pitkään kättä, mutta lopulta Tuusulan kunta teki vuonna 2000 päätöksen entisen liiketilan ostamisesta ja sen kunnostamisesta kirjastoksi.
Uudet tilat avautuivat yleisölle 30.10.2001. Tuusulan nykyisen pääkirjaston pinta-ala on 2 300 m², kun vanhan pääkirjaston pinta-ala oli alle 500 m². Saneerauksen suunnittelivat arkkitehdit Klaus Winqvist ja Olli Kumpulainen.
Pääkirjasto toimii kolmessa kerroksessa. Katutasolla ovat lasten ja aikuisten lainausosastot, lehtisali sekä työasemat asiakkaille. Ylimmässä kerroksessa on lukusali, käsikirjasto, kaksi kokoushuonetta sekä henkilökunnan työtilat. Kellarikerrokseen tehtiin kirjaston varasto, jonka avo-osaan on asiakkailla vapaa pääsy. Varastossa on myös suljettu osa, jossa säilytetään vanhinta aineistoa ja kotiseutukokoelmaa.