Instalado en el solar del antiguo Palacio de los Condes de Paredes, más conocido como la "Casa de San Isidro", el museo constituye un nuevo espacio dedicado a la arqueología y a la historia de Madrid desde sus orígenes hasta el establecimiento de la Corte.

En sus salas y en el almacén se muestra una importante selección arqueológica, perteneciente a las distintas culturas que habitaron en el valle del Manzanares desde la prehistoria. La fundación de la ciudad y su desarrollo se presentan a través de los restos arqueológicos procedentes de las excavaciones urbanas, de maquetas de iglesias medievales y del Modelo de Madrid, basado en el Plano de Texeira de 1656.

Dentro de sus muros se pueden contemplar el patio renacentista, el pozo del milagro y la capilla de San Isidro, únicos restos conservados del antiguo palacio.