La caserma, costruita sull’area dell’ex Cittadella, si colloca entro il disegno del Piano Regolatore e d’Ampliamento del 5 aprile 1887 che vede la Direzione del Genio e la Municipalità di Torino concordi nel riconfermare la vocazione militare dell’area.
Il progetto della caserma dei cavalleggeri, in affaccio sulle vie De Sonnaz, Avogadro e Donati, è redatto nel novembre 1886 dal capo sezione Eugenio Luda che ne firma la pianta del piano terreno, del primo piano, i prospetti e una sezione, tutti approvati nel 1887 (ASCT, Progetti Edilizi, pratica n. 294, 1887). Una porzione dei prospetti su via Donati e via Avogadro è a tre piani fuori terra, mentre il fronte sulla via De Sonnaz è di soli due piani. I fronti sulle due vie erano stati raccordati alle due maniche del Magazzino Centrale Militare, oggi Caserma Ettore De Sonnaz, tramite corpi di fabbrica che dovevano essere inizialmente a un solo piano fuori terra. Nel 1913 questi fabbricati sono sopraelevati dal capitano Giordani per alloggiare gli uffici della Direzione del commissariato e allo stesso tempo per dare maggiore omogeneità ai lati dell’isolato sulle vie Avogadro e Donati (ASCT, Progetti Edilizi, pratica, n. 649, 1913).
La caserma Maurizio De Sonnaz mostra aperture ad arco a tutto sesto entro una cornice ad arco a sesto acuto. L’ingresso e gli spigoli angolari sono evidenziati da un listato lapideo e la cornice marcapiano è costituita da una serie di archetti pensili.
Di fronte alla Caserma Maurizio De Sonnaz, nell’isolato circoscritto dalle vie Valfrè, Donati, De Sonnaz e Sagliano Micca (oggi via Fratelli Savio), nel 1888 si avviò un progetto per ospitare la legione dei Reali Carabinieri. Il complesso progettato, e mai realizzato, doveva comprendere una caserma con ingresso, un magazzino e due ali laterali per uffici, depositi e alloggi del personale. L’edificio rappresentato nel progetto presenta quattro piani fuori terra, facciata tripartita, aperture a tutto sesto e un rivestimento bugnato al piano terreno (ASCT, Progetti Edilizi, pratica n. 92, 1888).