Il Museo è ospitato nel quadriportico del cortile di Palazzo dei Musei. Fu istituito nel 1828 dal duca Francesco IV d'Austria-Este e rappresenta il primo museo pubblico cittadino, destinato a raccogliere materiali lapidei dalla città e dal territorio. Il Museo è stato riaperto nel 2003, alla fine di un intervento globale di restauro. Dopo il restauro dei singoli reperti, preventivamente smurati, analizzati e studiati, si è cambiata la collocazione di alcuni sarcofagi: questi sono stati fissati alla superficie della parete con un solo lato - al fine di agevolarne la lettura laterale - invece che presentarli incassati nella muratura, come nell’esposizione precedente. Per i marmi di maggiori dimensioni, si è scelta la soluzione più semplice, esponendoli su supporti lineari in tinta con il colore del portico, affinché le basi non disturbassero, con la loro presenza, i valori plastici e cromatici dei manufatti.
Un primo nucleo è formato da epigrafi dall'antica Galleria dei Disegni e delle Medaglie di proprietà estense; un secondo nucleo comprende lapidi d'età medievale e moderna, provenienti dalla vicina chiesa di S. Agostino; un terzo nucleo si compone di sarcofagi monumentali provenienti dal cortile delle Canoniche del Duomo: questa è la serie di sarcofagi romani più cospicua dell’intera regione. Numerosi altri reperti si sono aggiunti nell'Ottocento e nel Novecento, con recuperi da collezioni private e da scavi in aree pubbliche e dalle necropoli della Modena romana.
In particolare sono esposti: (a) nella sezione romana, i sarcofagi di Vettius Sabinus e di Peducea Hilara, la stele di Maternius Quintianus e la stele dei Salvi; (b) nella sezione medievale-rinascimentale, i monumenti a Giovanni Sadoleto, a Pietro da Suzzara e a Pietro Rocca, la lastra sepolcrale con epigrafe a Guido Paganini Mazzoni, e il monumento a Jacopino Cagnoli.
