Le musée a d'abord été dépositaire des sculptures gallo-romaines en remploi dans les murailles du castrum de Divio. Il a ensuite accueilli les découvertes des fouilles effectuées par la Commission des antiquités du département aux sources de la Seine, à Alésia et à Vertault. Le musée présente désormais un vaste panorama de la présence de l'homme dans la région.