Este inmueble fue diseñado por el arquitecto Luis Gutiérrez Soto que ya había construido el Cine Callao en la plaza homónima, y el Bar Chicote en la propia Gran Vía para el empresario Otelo Valiente Pérez, que quería levantar un hotel con locales comerciales de alquiler en un solar de su propiedad con 584'09 m2 de superficie y planta trapezoidal, que presentaba un ángulo obtuso con mucha visibilidad en el encuentro con la calle de Silva.
El primer proyecto, fechado en febrero de 1943, planteaba un edificio de trece plantas que se repartiría en dos sótanos, bajo, entresuelo, principal, siete pisos y ático retranqueado. El subsótano se destinaba en su mayor parte para un gran local con su escalera y montacargas, rodeado por sus propias instalaciones y las generales del edificio; el sótano incluía además los almacenes de otros tres locales que en planta baja rodeaban al principal, con acceso por la rotonda de esquina y una escalera imperial en su centro que desde el sótano se prolongaba hasta alcanzar el entresuelo; situándose junto a la medianera de Gran Vía la puerta de entrada al hotel, que daba paso a un pequeño vestíbulo con la escalera principal al fondo, enfrentada a dos ascensores; mientras que la de paso a la escalera de servicio se situaba junto a la de la calle de Silva. El piso principal lo ocupaban los salones del hotel: el vestíbulo con la recepción y la oficina de dirección, un "gran hall de estar" interior iluminado desde el patio , y el escritorio, un salón y el comedor alineados en la crujía a Gran Vía, con la cocina, también interior, al fondo; mientras que cada uno de los siete pisos siguientes acogía dieciocho habitaciones con baño: siete dobles y una suite dando a fachada, y dos dobles y ocho individuales a los dos patios de luces medianeros; que en el sotabanco retranqueado se reducían a once: dos suites individuales y una doble, además de dos habitaciones dobles en fachada, y seis habitaciones individuales, interiores; apareciendo todavía un lavadero con plancha en un último cuerpo sobre la azotea.
La pertinente licencia de obras se solicitó el 8 de febrero de 1943, pero su información se retrasó porque el cuerpo de lavadero superaba la altura prevista, y no figuraban los aseos obligatorios en las tiendas de planta baja, obligándose al propietario a eliminar el primero e instalar los segundos el día 19 de ese mismo mes; aunque todavía hubo que reformar algunos defectos menores hasta obtener la licencia definitiva el 10 de junio siguiente. Sin embargo, como el 29 de abril anterior se había respondido favorablemente a una consulta para construir "un cinematógrafo para 500 espectadores" en planta baja, que se autorizaría siempre que el proyecto viniese "bien informado por la Junta de Espectáculos de la Dirección General de Seguridad", Gutiérrez Soto realizó un nuevo proyecto en mayo de 1943 que modificaba radicalmente el anterior al construir una supuesta "sala de exposiciones de arte" y un cine bautizado provisionalmente Gran Vía, en recuerdo del desaparecido de la plaza del Callao y anticipando al que ya se estaba construyendo en el tercer tramo de la avenida en los espacios previstos para el gran local comercial antes descrito.
Así, la mayor parte del subsótano se destina ahora a la citada "sala de exposiciones" de doble altura con un sorprendente escenario para orquesta, y un bar con mostrador y anaquelería , rodeada en el primer sótano por una entreplanta volada a modo de anfiteatro con su vestíbulo previo con aseos y roperos independientes para señoras y caballeros , al que se accede por una escalera contigua a la entrada al hotel, que se prolonga hasta el segundo sótano; permitiendo intuir la sala de fiestas en que se pensaba transformar este espacio en un futuro, pues se reserva espacio suficiente y adecuado para una barra americana comunicada con una cocina, con acceso independiente por una escalera que desemboca en la calle lateral, y que permite también descender hasta un almacén en el segundo sótano con paso al bar antes citado.
Sobre este espacio se superpone en planta baja la sala destinada a cine, con una salida a la calle de Silva en coincidencia con la de la sala inferior, y entrada independiente por la Gran Vía, con el vestíbulo de acceso rematado por un ábside semicircular apenas insinuado en los planos que permitía disimular el giro necesario para acceder a la sala mediante dos pequeños ámbitos irregulares que desembocaban a ambos lados de la pantalla en sendos pasillos, rematados al fondo por las escaleras de subida al vestíbulo del anfiteatro; resolviéndose con ingenio la difícil ubicación en espacios residuales de aseos y otros servicios, como botiquín y despacho de dirección.
Esta distribución implicó también un cambio en los locales comerciales, pues sólo se mantuvo en su posición la primera tienda de la calle de Silva, habilitándose para una segunda la rotonda de esquina que en el primer proyecto daba paso al gran local comercial. También la entreplanta sufrió una profunda modificación, pues para dar altura suficiente al anfiteatro desaparecieron el "gran hall de estar" central, la cocina, y parte del comedor previstos; lo que obligó a desplazar el programa apuntado, destinando lo que antes era la recepción a escritorio, éste a hall con guardarropa, y la sala de lectura de la rotonda a salón con barra de bar; resolviendo la falta de cocina en planta con un pequeño oficio con barra y montaplatos comunicado con otro mayor del piso primero, asociado a una nueva cocina más amplia que la anterior que ocupa parte del espacio liberado al eliminar las habitaciones interiores, destinando el trozo restante con las oficinas de dirección.
Tantos cambios no pudieron dejar de afectar a los restantes pisos, pues los ascensores del hotel se habían girado para adosarse a la medianería, junto a la que se desplazó también la escalera principal, mientras que la de servicio había pasado al fondo del solar, recortando el patio medianero al tiempo que se ampliaba el central; como resultado, se obtienen ahora diecinueve habitaciones por planta, de las que nueve ocho dobles y una individual dan a fachada y diez quedan en torno a los patios interiores tres dobles y siete individuales , aunque una reforma posterior fechada en diciembre de 1943 redujo a sólo nueve estas últimas al eliminar dos individuales para poder crear otra doble, volviendo a las dieciocho iniciales, compensándose la pérdida de las habitaciones sacrificadas del primer piso con la obtención de una planta más al reducir la altura de pisos; mientras que en el ático retranqueado se disponen cuatro suites con salón y terraza dos dobles y dos individuales en la fachada, y tres dormitorios dobles y cuatro individuales hacia el interior; volviendo a aparecer sobre el mismo el lavadero con plancha eliminado del proyecto anterior.
La fachada se resuelve de modo parecido en ambos proyectos, con un basamento de triple altura placado de granito, que engloba las tiendas con sus entresuelos individualizadas por marcos perimetrales y el piso principal; sobre el que se desarrolla un cuerpo de ladrillo visto de seis plantas que eran sólo cinco en el primer proyecto recorrido por una serie de miradores de fábrica con caprichosa planta mixtilínea, que crean pequeñas terrazas separadas por hornacinas con jarrones de piedra blanca al interrumpirse en el piso séptimo para formar un primer friso de coronación. Sobre éste se despliega un segundo ático con balconcillos volados, enmarcados por medallones con perfiles en bajorrelieve de estilo clásico también de piedra , bajo una cornisa de remate sobre la que todavía se elevan los torreones extremos del sotabanco, que enmarcan una terraza cerrada por una balaustrada erizada de pináculos piramidales; siendo lo más singular su desarrollo lineal, que se dobla en torno a la esquina sin acusar la rotonda, en un intento de que toda la fachada parezca estar abierta a la Gran Vía.
Este estilo "neoclásico" de posguerra se aplica también a los espacios interiores, con el vestíbulo del cine rematado en un gran ábside semicircular dividido por columnas jónicas, y la sala de proyecciones decorada "con motivos pompeyanos, que recuerdan ricas porcelanas" en torno a la embocadura y el antepecho del anfiteatro; destacando el gran plafón cenital de iluminación, rodeado por seis recuadros trapezoidales pintados al fresco y separados por otras tantas veneras; correspondiendo la ejecución de las escayolas y los trabajos de piedra artificial a la casa Arregui Hermanos, a quien se debe la decoración del Lope de Vega, los paramentos estucados y las columnas de falso mármol "de gran tradición madrileña" al maestro estucador José Estrade Royo, y los trabajos de cerrajería a los talleres de José Vidal.
Las obras se ejecutaron con relativa rapidez a pesar de las dificultades impuestas por la carestía de la posguerra, constando que la estructura de hormigón armado se ha calculado "teniendo en cuenta las ordenanzas señaladas en las restricciones del hierro para la edificación"; firmando Gutiérrez Soto el certificado final de las mismas el 11 de enero de 1946, diez días después de solicitarse la preceptiva licencia de alquiler, que no se otorgó hasta el 2 de abril de 1948, informándose al propietario el 16 de octubre siguiente; aunque el cine Rex, con 481 localidades (349 en el patio de butacas y 132 en el anfiteatro), ya se había inaugurado con asistencia del propio alcalde el 23 de abril de 1945 con la película La venus de la selva (South of Tahiti) dirigida por George Wagner en 1941, mientras que el hotel homónimo abrió sus "200 habitaciones" con "200 baños" el 14 de marzo de 1946.
Ese mismo año el propio Gutiérrez Soto diseñó la elegante decoración clasicista de la tienda de modas Gonzalo, que ocupaba el privilegiado local de esquina, y que permaneció abierta sin apenas cambios hasta el año 2007; al igual que el cine Rex, que cerró sus puertas en julio de ese mismo año, en el que el arquitecto Antonio Ruiz Barbarín firmó un Plan Especial de Reforma Interior para remodelarlo, que el Ayuntamiento aprobó el 29 de octubre de 2009 y que implica la conversión de la sala de proyecciones en otra para espectáculos en directo, que sirva simultáneamente de vestíbulo al hotel superior.
