ההחלטה על השתתפותה של ישראל בתערוכה העולמית במונטריאול (אקספו 67) התקבלה כבר ב-1964, מתוך הכרה בחשיבות של הצגת המדינה המתפתחת בהקשרים בינלאומיים. עוד קודם לכן, ב-1952, הוזמן זאב רכטר לתכנן את הביתן הישראלי לביינאלה בוונציה, וב-1958 תכננו שרון ואידלסון את הביתן הישראלי לאקספו 58 בבריסל.
את הביתן לאקספו 67 תכננו אריה שרון ואלדר שרון בשיתוף עם האדריכל דוד רזניק. ועדה בראשות יעקב (יאן) ינאי, שהיה אחראי על הביתן מטעם משרד ראש הממשלה, המליצה ב-1964 לפנות לאדריכל דוד רזניק, שב-1961 זכה בתחרות על תכנון הביתן הישראלי ליריד העולמי בניו-יורק לשנת 1964 שלא נבנה לבסוף.
לאקספו 67 הציע רזניק ביתן שהתבסס על גיאומטריה עקמומית, בדומה לזה שתכנן לתערוכה בניו-יורק בהשפעת האדריכלות של אוסקר נימאייר – אך אז התבקש אריה שרון, שהיה חבר בוועדה המלווה את הפרויקט, להצטרף לצוות המתכנן. שרון הגיש לוועדה הצעה של בנו אלדר לביתן המבוסס על משטחים ישרים, שהוצבו בזוויות של שלושים ושישים מעלות ליצירת חזית מזוגזגת, והיא שנבנתה לבסוף.
התצוגה בביתן סיפרה את סיפורו של העם היהודי מימי בית ראשון ושני, דרך שנות הגלות והשואה, ועד לתקומה המחודשת בארץ-ישראל. בקומת הקרקע הוצגה אחת המגילות הגנוזות שהתגלו בקרבת ים המלח, מגילת חבקוק. היתה זו אחת הפעמים הבודדות שבהן הוצאה מגילה גנוזה מגבולות ישראל לתצוגה בעולם. ימי הגלות הוצגו באמצעות חפצי יומיום של היהודים, לאורך כבש משופע שהוביל לקומה השנייה, שבה הוצגה התקומה בארץ-ישראל בדגש על הפרחת השממה באמצעות החקלאות ופרויקט המוביל הארצי. עוד הוצגו גם תחיית השפה העברית, התעשייה הישראלית המתפתחת והערים הגדלות.
הביתן הישראלי נפתח ב-27 באפריל 1967, כמה שבועות לפני פרוץ מלחמת ששת הימים, וזכה להתעניינות רבה עקב המתיחות ששררה בארץ לפני המלחמה. במהלך המלחמה ובעקבות הניצחון היה הביתן פופולרי אף יותר, והגיע למקום שלישי במספר המבקרים בו, מיד לאחר הביתן הסובייטי והביתן האמריקאי.
