24-метровый монумент предстояло поднять на 34-метровую высоту здания. Поэтому скульптура должна была быть достаточно легкой. Обычные материалы — камень или бронза, — как слишком тяжелые, для этого не подходили. Тогда специалисты Научно-исследовательского института металлообработки предложили использовать стратегическую хромоникелевую (нержавеющую) сталь, — легкий, прочный и податливый материал, идеально подходящий для осуществления замысла автора. Мухина пошла на рискованный эксперимент и «изваяла» скульптуру из нержавеющей стали. Неоценимую техническую помощь в освоении нового для всех материала оказал ей главный инженер института П.Н. Львов.
Для скульптуры были изготовлены стальные листы всего в полмиллиметра толщиной, которые в процессе работы над скульптурой сваривались между собой. Эксперимент был рискованным еще и потому, что технология сварки нержавеющей стали, а тем более таких тонких листов во всем мире тогда еще только осваивалась. И был определенный риск, ляжет ли сталь в нужные для скульптуры формы. Но отступать было некуда. Краткость сроков не позволила долго размышлять. И работа началась.
Была изготовлена небольшая, размером метр 65 сантиметров модель (сейчас эта переведенная в бронзу скульптура находится в Третьяковской галерее). Теперь предстояло довести ее до требуемых размеров. Эта была трудная работа. Требовалось увеличить каждый отдельный фрагмент скульптуры, не утеряв при этом гибкости и необходимой выразительности. И снова помог инженерный талант Львова. Специально для «Рабочего и колхозницы» он разработал оригинальный метод увеличения фрагментов композиции до нужных размеров. Достаточно простой и результативный, он понравился всем участникам проекта.
Модель передали на завод, и там Вера Игнатьевна вместе с ее помощниками — скульпторами 3.Г. Ивановой и Н.Г. Зеленской, инженерами и рабочими, — по существу, «выколачивали» отдельные части фигур из металла. Затем приступили к сборке отдельных частей статуи в единое целое. Сборка началась в конце февраля 1937 года. Готовые блоки соединялись самой прогрессивной в то время точечной сваркой. Работа была столь напряженной, что Мухина порой сутками не уходила из цеха, 160 человек с помощью мощного 35-метрового крана работали в три смены.
«Февраль и март этого года не были ласковы, — вспоминала Вера Игнатьевна позднее, — солнечных дней почти не было — то мороз, то дождь, то вьюга. Каркас и леса обледенели, но неуклонно росли два гиганта и покрывались сталью. Могучая железная стрела подъемного крана одну за другой поднимала части статуи. Ноги стали на место, оделись торсы… Были укреплены головы, и наконец, две руки, со скрещенными серпом и молотом, увенчали статую… Пожилая уборщица цеха, в котором изготовлялась скульптура, увидев вылепленную огромную голову рабочего, проговорила: “Хорош сынок!”»
Несмотря на легкость материала, скульптура вместе с каркасом весила 75 тонн. Поэтому перед отправкой в Париж стальной гигант был разобран на 65 частей и погружен в 28 железнодорожных вагонов. В.И. Мухина и 3. Г. Иванова вместе с группой инженеров и рабочих также поехали в Париж для установки статуи. Опять была напряженная упорная работа: 11 дней бригада скрепляла и сваривала детали. Во время ее сборки каменщики, штукатуры, монтажники из разных стран, работавшие на выставке, проходя мимо, салютовали «Рабочему и колхознице».
Наконец скульптура встала на предназначенное ей место на верхней точке советского павильона. Она произвела на выставке сенсацию, полностью соответствуя девизу всемирного смотра достижений человечества — «Искусство и техника в современной жизни». Скульптура так органично вписалась в архитектуру павильона, что казалось, без нее он будет просто незавершенным.
Только теперь в полной мере проявились художественные достоинства этого масштабного произведения. Вознесенная на вершину 34-метрового здания, омытая потоками воздуха скульптура парила над всем Парижем. На фоне плывущих облаков ее движение казалось реальным, почти физически ощутимым. О ней говорили как о чуде. Творение Мухиной зрители сравнивали с гениальным творением древнегреческого скульптура — Никой Самофракийской. Скульптура Ники пережила века и стала в глазах всего человечества символом радости победы. Такую же судьбу современники прочили и творению Мухиной. Сравнение с Никой было тем более оправданно, что в скульптуре Мухиной также ясно звучал мотив триумфа победителей. Скульптура выражала идею ликования свободного народа, перед которым открылись просторы светлого будущего.