Velvyslanectví se nachází ve vile někdejšího lucemburského premiéra Pierra Wernera, jehož rodina nemovitost nabídla ke koupi ČR, jakožto novému členskému státu EU pro potřebu nového rezidentního zastupitelského úřadu. V Lucemburském velkovévodství je vila velmi známá a státní ústav pro památkovou péči ji považuje za součást lucemburského národního kulturního dědictví. Nalézá se v kulturním centru v sousedství lucemburského Velkého divadla poblíž velvyslanectví Španělska a USA. Budova velvyslanectví je ve vlastnictví ČR. První rezidentní velvyslanec Česka  v Lucembursku se ujal funkce  v roce 2002.

Bývalí rezidentní velvyslanci České republiky v Lucemburském velkovévodství:

Petr KUBERNÁT                                                    01/2015 - 12/2019

Vít KORSELT                                                          09/2010 - 12/2012

Kateřina LUKEŠOVÁ                                             12/2006 - 08/2010

Pavol ŠEPEĽÁK                                                      10/2002 - 10/2006