در مرداد 1335 انجمن آثار ملی به مهندس سیحون نوشت که وضع بنای موجود آرامگاه خیام متناسب با شخصیت علمی و هنری خیام نیست و انجمن در نظر دارد در این مورد اقداماتی به عمل آورد . از سیحون خواسته شد طرح و نقشه ی جدیدی متناسب با شخصیت خیام طراحی کند . سیحون و حسین جودت (ناظر ساخت و سازهای انجمن) پس از بازدید از مکان، بررسی های لازم را انجام داده و طرح را در غالب کروکی ارائه دادند و بعد از تایید انجمن ملی و رئیس دانشکده هنرهای زیبا، مهندس محسن فروغی، طرح های تکمیلی و اجرایی را آماده کردند و اجرای آن نیز به شرکت کا . ژ . ت با در نظر گرفتن نظرات سیحون واگذار شد .
سیحون درباره ی ایده ی اصلی کار در مجله ی " عمران و معمار" آرامگاه خیام، آذر ماه 1385 می نوسید : « بنای یادبود دیگر مربوط به خیام است در نیشابور که تقریبا مقارن بنای قبلی با یکی دوسال فاصله دیرتر ساخته شد . ... خیام در واقع سه شخصیت دارد : ریاضیدان، منجم و شاعر است که باید هر سه شخصیت در بنا نشان داده می شد . دایره ی کف به ده قسمت تقسیم شد، به طوری که یادبود بر 10 پایه مستقر باشد . عدد 10 اولین عدد دو رقمی ریاضی و پایه ی اصلی بسیاری از اعداد است .
از هر یک از پایه ها دو تیغه مورب به طرف بالا حرکت می کند، به ترتیبی که با تقاطع این تیغه ها حجم کلی برج در فضا ساخته می شود و چون تیغه ها مورب اند خطوط افقی آن ها باید ناظر بر محور عمودی باشد . پس تیغه ها به صورت مارپیچی شکل به سوی بالا حرکت می کنند تا با هم تلاقی یابند و از طرف دیگر سر در بیاورند که خود شکل پیچیده ریاضی و هندسی است . این شکل با عدد 10 هر دو سمبل دانش ریاضی خیام است . برخورد تیغه ها با یک یگر فضاهای پر و خالی و به خصوص در بالا ستاره های درهمی به وجود می آورند که از لا به لای آن ها آسمان آبی نیشابور پیداست و به تدریج به طرف نوکِ گنبد ستاره ها کوچکتر می شوند تا در آخر یک ستاره ی پنج پر آن ها را کامل می کند . این ستاره ها و آسمان به شخصیت نجومی خیام اشاره دارد .
و اما برخورد تیغه ها با هم ده لوزی بزرگ می سازد که باید با کاشی پر شوند . بهترین تزیین خود رباعیات خیام اند که به صورت خط شکسته و در هم به روش سیاه مشق های خطاطان بزرگی همچون میر عماد و بعضی استادان شکسته نویس با کاشی به صورت نقوش انتزاعی سر تاسر لوزی ها را پر می کنند . ... باید گفت در تاریخ معماری ایران اولین باری بود که خط شکسته در تزیینات بنا به کار رفت . از داخل نیز قسمت های پر، از جمله همین لوزی ها با نقش گل و برگ و پیچک باز هم با کاشی معرق زینت یافتند . تماما شخصیت شاعری خیام را می نمایند .
دور تا دور برج، در قسمت اختلاف سطح، چشمه سارها در اطراف، دایره ای وسیع به مرکز خود برج شکل گرفتند . همه ی بنا از سنگ گرانیت با اجزای مثلثی شکل و تو رفتگی ها و برون آمادگی هایی ساخته شده که تا اندازه ای شکل خیمه را تداعی می کنند و این به نام خیام اشاره دارد، چون پدرش خیمه دوز بوده نامش را به همین مناسبت برگزیده است . از طرف دیگر حوض ها با کاشی فیروزه، که در مجموع قسمتی از ستاره را نشان می دهند، به تعداد هفت فلک و هفت آسمان و هفت تپه باز به دانش ستاره شناسی و نجوم خیام اشاره دارد . روی هم رفته، مجموعه حال و هوایی شاعرانه با درختان تنومند در اطرافش به وجود آمد و همان طور که خواست خود خیام بود، کاملا باز است و مزارش بهاران گل افشان . ... »