わりと簡単です

ブリュッセル南駅から列車で片道３時間で行けます。
８年前のことですが、運賃は往復チケット（３０．２０ユ－ロ＝４,２６０円）でした。
早い列車で発ち、夕方の列車で帰れば５時間は滞在できるでしょう。

ルクセンブルク駅に着いてから、徒歩で旧市街の観光ができます。
しかし、日帰りですから、タクシーを利用するのがベターでしょう。
駅から旧市街までは一本道の大通りだから、迷うことはありません。

以前、私が訪れた時の詳しい旅行記がありますので、次を参考に
ご覧ください。

http://yasyas.web.infoseek.co.jp/
（ルクセンブルク編をご覧ください）