L’histoire du musée débute en 1990, lorsque la Ville de Louvres décide d’ouvrir dans la tour Saint-Rieul un premier musée d’archéologie. Le musée abrite principalement les objets mis au jour lors des fouilles effectuées de 1976 à 1987 par le Groupe de recherches historiques et archéologiques de Louvres-en-Parisis (GRHALP) dans le centre-ville : bassins en bronze, verreries, fibules en or et grenats, bracelets en argent… témoignent de l’existence d’une vaste nécropole mérovingienne (vers 500-515 après J.-C.) à l’emplacement de l’actuelle tour Saint-Rieul et tout autour.

Dès 2000, la municipalité charge la Communauté de communes Roissy Porte de France de mener à bien le projet de construction d’un bâtiment neuf permettant de présenter au mieux ces vestiges. Le projet s’étoffe : le nouveau musée révèle dès 2010 le résultat des fouilles menées durant les trente dernières années dans les villes de la périphérie de l’aéroport de Roissy-Charles de Gaulle. Ce faisant, c’est l’évolution de l’ancien « Pays de France » historique que l’on peut découvrir.

En juin 2008, commencent les travaux pour la construction d’un nouvel équipement culturel. Dix-huit mois d’intervention des entreprises sont nécessaires à la construction du gros-œuvre, des couvertures puis des aménagements intérieurs. Après livraison du bâtiment et installation des derniers équipements, le musée ouvre en septembre 2010. La première exposition temporaire ouvre en juin 2011.