Strzegło ich kilku esesmanów z załogi obozu pracy w Osowej, dowodzonych przez niejakiego Strumpfa. Za przebieg wstępnych prac budowlanych odpowiedzialny był inspektor Moser z Zarządu Budowlanego SS w Chełmie. Pod jego nadzorem wytyczono granice obozu, wykarczowano drzewa porastające teren przyszłej strefy eksterminacji, oraz wykopano studnie głębinowe.
Właściwe prace budowlane ruszyły w marcu 1942 roku. Od tego momentu za organizację obozu odpowiedzialny był SS-Obersturmführer Richard Thomalla. Na okres jego pobytu w Sobiborze przypadło rozpoczęcie budowy komór gazowych oraz innych budynków i obiektów obozowych. W tym czasie wzniesiono również ogrodzenie, przystąpiono do kopania masowych grobów, a do obozu doprowadzono bocznicę kolejową. Wszystkie prace były wykonywane przez polskich robotników, których zwerbowano w okolicznych miejscowościach, oraz przez żydowskich robotników przymusowych, których przywieziono z pobliskich gett. Ci ostatni byli nieustannie bici i maltretowani przez strażników, dochodziło także do morderstw. Po zakończeniu prac Żydów zagazowano.