Palazzo Venezia venne destinato a sede del Museo quando, nel 1916 passò in possesso dello Stato italiano, dopo aver ospitato gli ambasciatori veneti e quindi quelli d'Austria. Nel 1911, per dare spazio al monumento a Vittorio Emanuele II sul lato di fondo della Piazza Venezia, venne spostato l'intero edificio del "viridario" di papa Barbo, che faceva angolo col prospetto principale e che fu ricostruito con le sue pietre, i suoi marmi e i suoi chiostri perpendicolarmente al fianco sinistro del palazzo. Il Museo accoglie dipinti dal XIII al XVIII sec., sculture in marmo e in legno, bronzi, terracotte, ceramiche, porcellane, argenterie, stoffe, sigilli, medaglie, vetri, arazzi, smalti ecc.