Muzeul a fost fondat de Zemstvă în 1889, în baza exponatelor expoziţiilor agronomice şi de artizanat, organizate în Chişinău. Primul sediu al Muzeului a fost în clădirea Upravei Zemstvei, pe strada Leova (actuală Şciusev). La începutul secolului al XX-lea spaţiul a devenit neîncăpător pentru exponatele acumulate şi F.Osterman, primul custode al Muzeului s-a adresat Zemstvei cu propunerea de a lărgi spaţiul muzeal. Zemstva, în frunte cu baronul A.F. Stuart a susţinut această idee, propunând pentru construcţia Muzeului o parte a cartierului ocupat de Upărava Zemstvei, sectorul viran mărginit de străzile Meşanskaia (Sfatul Ţării) şi Reni (Kogălniceanu).
Sediul Muzeului a fost proiectat de arhitectul V.N. Ţâganco, supravegherea tehnică era realizată de către Poluianovski, realizarea – Gr. Lavrov. Construcţia Muzeului a fost terminată în 1905, inaugurarea a avut loc în iunie 1906.
Imobilul este primul edificiu construit pentru sediu muzeal. În scopul organizării unor spaţii ample, s-a apelat la arhitectura islamică, în varianta Ţărilor Magribului. Structura spaţial volumetrică este simetrică în raport cu două axe, reciproc perpendiculare, în locul intersecţiei fiind amplasat un volum dominant prin parametri şi înălţime, la care din ambele părţi sunt alipite câte un pavilion amplu. Clădirea este amplasată cu o mică retragere de la linia roşie ridicată pe un demisol înalt, care din cauza căderii reliefului, este utilizat numai în partea curţii interioare. Decoraţia plastică a interioarelor este deosebit de valoroasă, fiind utilizate vitralii policrome în spiritul artei orientale care acoperă din interior lanternoul, elemente turnate din fontă a balconului perimetral – trepte, colonete, îngrădire, din stucatură au fost modelate stalactite la baza plafonului, elemente decorative care sub forme de bandouri împodobesc partea superioară a pereţilor, etc, ornamente epigrafice în stil naskh. Faţada este simetrică, cu dominarea pavilionului central, dotat cu lumină superioară printr-un lanternou din tavan. Decoraţia plastică a faţadelor este în aceiaşi cheie stilistică cu a interioarelor – panouri policrome din maiolică, care conturează părţile componente, denticule la coronament, ferestre cu partea superioară în potcoavă, etc. În componenţa incintei intră şi zidul din piatră cu grilaje din fier cu design artistic.
Pe teritoriul Muzeului se află un pavilion construit din lemn, pentru orchestră la manifestările artistice ale Muzeului. A fost construit în 1887, arhitect A.I. Bernardazzi.
