Il museo, inaugurato nel 1995, è situato nei locali della loggia dei mercanti, uno dei due corpi di fabbrica del palazzo Pubblico, attuale sede del Comune, riedificato per opera di Francesco di Giorgio Martini su incarico del duca Federico da Montefeltro.
Nel museo sono confluiti materiali di raccolte private, come i reperti fossili, etruschi e locali delle collezioni di don Mariotti, Amadori e Mochi. Sono presenti reperti dell’età del bronzo provenienti dagli scavi dell’Università della Tuscia di Viterbo presso la grotta delle nottole a Pieia sul Monte Nerone, dell’età del ferro dai corredi di tombe da Sant’Angelo in Maiano e San Vitale, di epoca romana da rinvenimenti fortuiti presso abitati sparsi nelle campagne, di epoca medievale da tombe in loc. Pigno e da scavi nello stesso palazzo comunale, di epoca rinascimentale, con ceramiche databili per lo più al XVI secolo importate o prodotte in loco. Nel 2023 è stata inaugurata una nuovissima e innovativa sezione interattiva e multisensorialmente accessibile, dedicata ai bronzetti della stipe votiva della loc. Coltona.