El edificio histórico es una construcción militar obra del ingeniero Simón Poulet, cuyos planos firma en 1727 y lo hace aprovechando la antigua casamata semienterrada en el terraplén del Baluarte de San Juan, construida por Jacopo Paleazzo 'El Fratín'a finales del siglo XVI .

El edificio consta dos de pisos, la planta baja destinada a polvorín y posteriormente cuadras y la planta superior destinada a Sala de Armas. Todo el edificio es de una enorme sobriedad, muy racionalista en el empleo de sus recursos , predominando los gruesos muros y la gran altura de sus salas. El edificio antiguo será el contenedor principal de la colección permanente y de las exposiciones temporales.