Otwarcie Muzeum Archidiecezji Warszawskiej we wrześniu 1938 r. było wielkim wydarzeniem. Gromadzone od końca XIX w. dzieła sztuki, uchronione przez warszawskich kapłanów przed działaniami zaborców znalazły swoje miejsce w wykupionych przez duchowieństwo dwóch kamienicach na tyłach archikatedry. W otwarciu podwojów muzeum wziął udział nie tylko kard. Aleksander Kakowski, obchodzący tego dnia 25-lecie sakry biskupiej, ale także prezydent RP Ignacy Mościcki. Muzeum posiadało wówczas galerię rzeźby gotyckiej, galerię dawnych tkanin sakralnych i nieco dzieł złotniczych. Działalność przerwała oczywiście wojna, a skarby warszawskich świątyń po Powstaniu Warszawskim trafiły do Niemiec.

Komuniści po wojnie nie pozwolili reaktywować placówki. Zmiękli dopiero na dwa tygodnie przed pierwszą pielgrzymką do Polski w 1979 r., przekazując na siedzibę muzeum część potrynitarskiego klasztoru przy ul. Solec 61, gdzie działało pod okiem absolwenta historii sztuki, ks. Andrzeja Przekazińskiego od 1980. W czasie stanu wojennego i później muzeum stało się azylem dla wielu niezależnych twórców. Pokazywano zarówno dzieła uznane, jak i dopiero zyskujące na wartości. Na Solcu zagościł w swoich dziełach Goya, Dürer, Rembrandt, Wojciech Kossak, Jan Matejko, Jacek Malczewski, Stanisław Wyspiański, Henryk Siemiradzki, Julian Fałat, Władysław Skoczylas, Józef Mehoffer, Józef Pankiewicz, Zygmunt Waliszewski i wielu innych. Były lata, gdy muzeum przeżywało 20 wernisaży łączących sztukę dawną i współczesną, sakralną i patriotyczną, nie licząc koncertów, odczytów i wieczorów teatralnych, zainspirowanych przez bł. ks. Jerzego Popiełuszkę. Szczególnym momentem w życiu Muzeum był pokaz kolekcji Janiny i Zbigniewa Karola Porczyńskich w latach 1987 – 1989, które znalazły swoją własną siedzibę przy pl. Bankowym.

Stare mury soleckiego klasztoru dawały schronienie zabytkom muzealnym do jesieni 2015 r. Po 35 latach powojennego funkcjonowania na Powiślu, gdzie zrealizowano ponad 200 wystaw, Muzeum powróciło na Starówkę i rozpoczęło działalność w nowej siedzibie. W latach 2008-2015, w ramach współfinansowanego przez Unię Europejską projektu „Skarbiec Dziedzictwa Kultury”, przeprowadzono pod kierunkiem obecnego dyrektora, ks. dr. Mirosława Nowaka adaptację na cele muzealne odbudowanego po wojnie Pałacu Dziekana, tuż przy archikatedrze.