El palacio, sede del museo y antigua vivienda del marqués, fue construido entre 1883 y 1893 por los arquitectos Alejandro Sureda, Luis Cabello y Asó y Luis Cabello Lapiedra, según las directrices del marqués de Cerralbo y que alterna, sucesivamente, corrientes clasicistas, eclecticistas y movimientos «neo» de la época.