Il museo ha sede nell'antico Spedale del Ceppo, fondato nel XIII-XIV secolo e decorato nel portico con un fregio in terracotta smaltata (Opere di misericordia, Virtù cardinali e teologali) di Giovanni Della Robbia; conserva una collezione di antichi ferri chirurgici e altro materiale scientifico dal XVII al XX secolo proveniente dall'ospedale stesso