Het eerste antiquarium op de Palatine werd opgezet in de tweede helft van de negentiende eeuw in een gebouw naast de Domus Tiberiana.Het hield materiaal afkomstig van opgravingen in opdracht van Napoleon de derde.Toen het gebouw in 1882 werd gesloopt, werd het materiaal verplaatst naar het complex van de Thermae van Diocletianus.

In de jaren dertig Alfonso Bartoli, die succesvolle opgravingen in de Domus Augustana had uitgevoerd, heeft het huidige antiquarium op de Palatine opgezet en het reeds bestaande klooster van de nonnen van de visitatie opgesteld.

De materialen van de thermae van Diocletianus en van de recente opgravingen op de Palatine werden verplaatst naar deze nieuwe locatie.Bij het uitbreken van de Tweede Wereldoorlog werd een grote hoeveelheid van de bevindingen verplaatst naar de winkel van de superintendency van financiën in Piazza Delle Finanze om veiligheidsredenen.

Aan het einde van de oorlog werd besloten om de materialen met een hoge artistieke waarde te verlaten in het National Roman Museum en om degenen die nauwer gebonden zijn aan de plaats en zijn monumenten naar het antiquarium op de Palatine te verplaatsen.

Momenteel vertoont het antiquarium materialen van het Protohistorische tijdperk, afkomstig uit het dorp Hut in Germalo, gereproduceerd door een plastic model;Stones Labs gevonden in de buurt van de tempels van Magna Mater, Victory en Apollo;sculpturaal materiaal (beelden, hoofdsteden en fragmenten van architectonische decoraties) afkomstig van de keizerlijke paleizen;Onderdeel van de picturale decoratie van Nero's Domus Transitoria.

Een godslasterlijke graffito die uit de pedagogio komt die een kruisbeeld vertegenwoordigt met een ezelhoofd is beroemd.Ten slotte worden de fresco's van de Aula Isiaca tentoongesteld in een aangrenzende kamer van de Domus Augustana die ook deel uitmaakt van de zestiende -eeuwse decoraties van de Loggetta Mattei.