Inicialmente, o prédio estava projetado para abrigar 14 andares, com a possibilidade de ter até 18. Mas, como chegou a ter 30 andares, todos olhavam a construção com desconfiança e muitos acreditavam que ele iria cair. A construção chegou a ser embargada, mas usando materiais mais leves até que então, o conde Martinelli concluiu o seu sonho. E, para provar que o prédio não iria cair, construiu um palacete para que ele e sua família pudessem morar no topo do edifício. Na verdade, ele tinha esperança de que os afortunados da sociedade paulistana na época se mudassem para lá também.
O medo de que o Edifício Martinelli desabasse durante a construção era tanto que a Prefeitura de São Paulo chegou a paralisar a obra. Giuseppe Martinelli então reuniu uma série de documentos, provando que o projeto era seguro.
Foram necessários 600 operários para a construção do Edifício Martinelli, além de 90 artesãos (italianos e espanhóis) para o acabamento da fachada.
A maioria dos materiais usados no Edifício Martinelli foram importados, como o cimento, que veio da Suécia e da Noruega. Entre seus acabamentos luxuosos estavam as portas de madeira de lei e as escadas de mármore italiano.
Como a construção do Edifício Martinelli acabou danificando a obra vizinha, Giuseppe comprou o imóvel e o transformou em cinema. O Cine Rosário foi projetado pelo sobrinho do conde, Ítalo Martinelli. O local ficava na parte inferior do arranha-céu. Ele causou arrepios na cena artística paulistana por causa de seu tamanho e luxo.