Jugendpalatset med tillhörande annex har förvaltats av Statens fastighetsverk sedan 1982, då byggnaderna skänktes till staten – vilket enligt ett pressmeddelande från galleriet var i strid med stiftelsens stadgar.
Styrelseordförande Peter Egardt har drivit frågan om återköp sedan 2013.
"Det är väl heller ingen hemlighet att fastighetsverkets hyra varit betungande, vilket begränsat möjligheterna att satsa på verksamhetens innehåll", skriver han i ett pressmeddelande.
Affären möjliggjordes tack vare en donation på 25 miljoner kronor, från en privatperson som önskar vara anonym.
Thielska Galleriet uppfördes mellan 1904 och 1907, som en kombinerad bostad och galleri till konstsamlarparet Ernst Thiel och Signe Maria Thiel. Ernst Thiel förlorade senare större delen av sin förmögenhet, och 1924 förvärvade staten både villan och konstsamlingen genom ett penninglotteri. Ett par veckor senare öppnade Thielska Galleriet, som ett offentligt museum i form av en statlig stiftelse.
Konstsamlingen innehåller verk av bland andra Carl Larsson, Anders Zorn, Bruno Liljefors och Edvard Munch.