Per la costruzione della copertura dell’atrio d’ingresso della stazione viene consultato l’ingegnere Pier Luigi Nervi, chiamato dal Comune di Torino e dalle Ferrovie dello Stato interessati a un progetto da realizzare in tempi brevi e con evidenti vantaggi economici.
Il progetto per la copertura della “galleria esterna” adibita ad atrio viaggiatori viene elaborato dall’ingegnere di Sondrio tra il 1948 e il 1950, uno studio in cui Nervi opera esclusivamente all’interno della stazione conservandone la facciata posta sotto i vincoli della Sopraintendenza ai Monumenti. L’area su cui intervenire, originariamente era coperta da volta cilindrica sorretta da arconi di ferro incastrati alle due estremità nella muratura: mille metri quadri a base quadrata di trentaquattro metri per lato, per cui propone due diversi schemi di coperture che possono essere visti come un adattamento per luci più contenute del nuovo sistema costruttivo che sta mettendo in opera al Palazzo delle Esposizioni di Torino. Benché lo studio di queste ipotesi di copertura siano solo abbozzate, Nervi pensa anche a un sistema di ponteggio mobile e a dei telai porta vetri per la vetrata della facciata. A queste due proposte se ne affianca una terza: una volta a crociera a tavelloni con quattro testate ondulate a lucernai continui. Sarà l’ufficio architettura delle Ferrovie dello Stato, con a capo l’architetto Paolo Perilli, a realizzare tra il 1948 e il 1954 l’intero adattamento della stazione.