I reperti del museo, raccolti, acquistati o ricevuti in dono, sono ospitati dal giugno 1993 nei sotterranei di palazzo Rossini Lucangeli, la cui costruzione fu iniziata nel 1570 per volere del capitano Felice Rossini. Ricchissima è la sezione di paleontologia con fossili provenienti dal territorio maceratese, dal resto d'Italia e dai più famosi giacimenti del mondo. L'esposizione comprende anche una sezione di zoologia con animali impagliati e una collezione entomologica, una sezione di malacologia con conchiglie di tutto il mondo, una particolare collezione di conchiglie del Mediterraneo, una raccolta di minerali, cristalli e pietre dure di varia provenienza e una piccola sezione botanica