El «Museu d'Antiguitats de Vilnius», fundat per Eustachy Tyszkiewicz el 1855, va ser el precursor del museu d'avui. En els seus inicis, el museu va estar centrat en la cultura i la història del Gran Ducat de Lituània. Compost, a la seva majoria, per col·leccions privades de Polònia, va ser molt popular i va rebre molts visitants. Després de l'revolta de gener de 1863, l'Imperi Rus va traslladar gran part de la col·lecció a Moscou; les col·leccions restants es van reorganitzar i es van incorporar a la Llibreria Pública de Vilnius. Entre 1866 i 1914, el museu i la biblioteca van funcionar plegats. El 1915, quan el Front Oriental de la Primera Guerra Mundial s'acostava a Vílnius, d'altres col·leccions van ser portades a Rússia.