Une réalisation élégante

La construction du site 

La source artésienne est découverte début 1909. Une première publicité en est faite en mai lors de l'Exposition internationale : le succès est immédiat. Sous le pavillon de bois abritant alors le geyser d'eau, le public peut profiter d’une buvette, de plusieurs baignoires et douches, ainsi que de 2 piscines de 9 x 3 mètres installées pour l’événement. À la fin des festivités, il est temps de songer à remplacer la construction provisoire par un ensemble architectural digne d'une station thermale.

Les divers plans dessinés par l'architecte comportent, à l'instar d'autres stations, les thermes, flanquées d'un hôtel, un jardin et un casino. Il souhaite y ajouter des bains municipaux -- chose rare à l'époque --, une usine d'embouteillage ainsi qu'un théâtre, un restaurant et des commerces.
Le projet de 1911 est composé de deux ensembles de bâtisses séparés par un jardin à la française. D'un côté, les thermes et les bains municipaux ainsi que le lieu d'embouteillage, de l'autre la partie hôtelière, la restauration et les lieux de divertissements. Les deux ensembles communiquent par une galerie couverte. 
De plus, des bassins séparés pour hommes et pour femmes sont prévus aux thermes et à la piscine populaire.

Le choix d'une architecture classique

L'ensemble de belle facture est de style classique, la porte d'entrée des thermes rappelant l'arc Héré sis entre les places Stanislas et Carrière. La grande galerie sur la façade Est relie le pavillon de la source à la porte d'entrée : les treize travées, rythmées par les colonnes ioniques supportent un entablement orné de pots à feu. À l'issue de cette galerie, le pavillon de bois renfermant la source a fait place à une construction majestueuse. Elle est précédée d'un autre pavillon - rectangulaire celui-ci -, précédé d’un escalier à double rampe : de dimensions inférieures à celles de l'arc principal d'entrée,  il permet aux curistes d’accéder à l'avenue Hippolyte Maringer. 
Sur le côté du parc Sainte-Marie en façade Est, la galerie comporte huit travées également bordées de colonnes où s'alignent les magasins et commerces.  

Le bâtiment thermal

Le 14 juillet 1914, soit un peu plus d'un an après l'ouverture de la Grande Piscine du Parc, a lieu l'inauguration du bâtiment thermal.
L'accès principal se fait par la grande porte qui ouvre vers le hall en arrondi et dessert divers espaces (salles d'attente et de consultations, salons de repos, de lecture et de correspondance, fumoir). Le hall est couvert d'un premier dôme circulaire en plein cintre assis sur un entablement supporté par de hautes colonnes.

C'est à gauche du hall que se trouve la partie purement thermale de l'établissement. Au centre trône la piscine ronde de 19 m de diamètre, d'une profondeur de 1 m en périphérie et de 2 m en son centre. Elle est ceinte d'une belle balustre en grès flammé bleu et vert présentant une fontaine à tête humaine - peut-être oeuvre de l'entreprise céramiste Gilardoni Fils et Cie. Le bassin est entouré solennellement de colonnes surmontées d'un entablement qui supporte le second dôme. L'ensemble des sculptures du bâtiment est l'oeuvre de Léopold Wolff.
À l'instar du grand bassin, les curistes bénéficient de 48 vestiaires installés autour, tandis que sont distribués en périphérie de l'édifice près de 50 cabines de soins individuels ou pour plusieurs curistes, comprenant divers éléments et mobiliers pour les séances thérapeutiques, et auxquelles sont adaptées des dispositifs d'alarme sonores et lumineux.