Inaugurado a 10 de Março de 1989, o Museu tem uma exposição permanente dedicada à arqueologia tirsense que ocupa quatro salas e retrata a ocupação da região desde a Pré-História à Idade Média. A galeria, dedicada a exposições temporárias, recebe temáticas variadas, com destaque para as artes plásticas e a história local. Em 1997, a exposição permanente foi remodelada e foram implementados novos espaços expositivos e novos serviços destinados ao público, nomeadamente os Serviços Educativos e uma Biblioteca especializada em Arqueologia. Em 2000, instalou-se um auditório com capacidade para 72 lugares e onde se promovem várias atividades relacionadas com música e a divulgação do património cultural concelhio. O Museu está instalado no piso superior do edifício do antigo mosteiro de S. Bento, concretamente na antiga hospedaria construída entre 1737 e 1740. O edifício é propriedade da Câmara Municipal de Santo Tirso e integra o conjunto patrimonial designado por Mosteiro de Santo Tirso, imóvel classificado como Monumento Nacional.