Absent du plan cadastral de 1827, un premier édifice est bâti au bord du gave dans la vallée du Marcadau, sur l’4actuelle Haute Route Pyrénéenne, et au confluent de quatre vallées. Cette implantation vers 1888 témoigne de la volonté de développement du territoire de la commission syndicale de la vallée de Saint-Savin qui organise un vaste chantier de construction d4’hôtellerie de montagne. Il est rapidement rebaptisé Refuge Wallon en l’4hommage du pyrénéiste Paul Edouard Wallon (1821-1895) dont un pic et un col de cette vallée portent également le nom. Outre sa contribution à la cartographie des Pyrénées, c’4est aussi ce dernier qui rédige les principales excursions en montagne figurant dans le Guide Joanne en 1874.

Au début du 20e siècle, le site comprend un bâtiment principal d'’un étage en pierre, pouvant loger 18 personnes, ainsi qu’'une annexe en rez-de-chaussée. En 1922, le site est complété par une cabane érigée d'’après les plans de l'’architecte palois Jules Noutary. L'agrandissement permet d'installer 20 lits supplémentaires et d'aménager un petit pavillon pour le logement du gardien, les réserves, la cave et la laverie de vaisselle. Cela permet de rendre à sa destination première la grande salle et la cuisine du refuge initial. Noutary est vraisemblablement l’'auteur des extensions ultérieures du bâtiment originel qui présente de nombreuses similitudes avec l’hôtellerie du Pont d'’Espagne (notamment, parement en petit appareil de pierre, régularité des façades, menuiseries). Les deux premiers bâtiments sont réunis après la Seconde Guerre mondiale par un pavillon en béton. La chapelle située à proximité, relevant manifestement du même parti architectural, a probablement, elle aussi, été reconstruite par Noutary.

Toujours propriété de la commission syndicale de la vallée de Saint-Savin, l’'édifice, qui atteint désormais une capacité d'’accueil de 120 places, conserve son mode de gestion originel et demeure un important refuge pour les randonneurs et ascensionnistes rayonnant dans les vallées alentours et notamment vers le Marcadau.