Il museo occupa una parte dello straordinario complesso della basilica di San Lorenzo, già parrocchia dei Medici, e da questi particolarmente valorizzata. Qui furono sepolti fin dalla prima metà del Quattrocento i membri della famiglia.
Il museo è famoso nel mondo per la Sagrestia nuova un ambiente che Michelangelo realizzò per ospitare le tombe di Lorenzo e di Giuliano dei Medici, creando uno dei capolavori di architettura e di scultura del Rinascimento italiano.
Fa parte del percorso museale la “Cappella dei Principi”, costruita a partire dall’inizio del Seicento, come mausoleo dei Medici. Si tratta di un grandioso edificio ottagonale, coperto da una vasta cupola, tutto rivestito di tarsie di marmi policromi, dove sono collocate le tombe dei Granduchi medicei.