Múzeum, ktoré otvorilo v roku 2001 kardinál Carlo Maria Martini, ktorému bolo pomenované v roku 2017, je miestom príchodu dôležitého projektu, ku ktorému rozhodujúcim spôsobom prispeli niektoré z najväčších osobností milánskych arcibiskupov dvadsiateho storočia. Jeho počiatky siahajú až do prvej intuície Blahoslaveného Ildefonsa Schustera v roku 1931, potom ho prevzal kardinál Montini v roku 1960, ktorý ako sídlo nového múzea označuje kláštory Sant ' Eustorgio, jedno z kľúčových miest pre dejiny Ambrosovského kresťanstva. Nakoniec bol kardinál Martini v osemdesiatych rokoch poverený náročnou úlohou začať rekonštrukčné práce kláštorov, ktoré boli ťažko poškodené bombardovaním druhej svetovej vojny, zverené štúdiu Belgiojoso.Prvý Dominikánsky kláštor v Miláne sa tu nachádzal od trinásteho storočia a dve kláštory, v ktorých sa nachádza Múzeum baziliky Sant ' Eustorgio a Diecézne múzeum, sú pozostatkami tohto starobylého kláštora.
Stála zbierka diecézneho múzea, ktorá zaberá druhý kláštor, pozostáva z viac ako tisíc diel medzi storočiami II a XXI. Z kancelárie arcibiskupa prišli zbierky milánskych arcibiskupov (časť zbierky Monti ,Visconti,Riccardi, Pozzobonelli a kompletná zbierka Erba Odescalchi).
Okrem obrazov z kostolov diecézy múzeum zachováva významnú skupinu diel liturgického nábytku. Zbierku dopĺňa sekcia venovaná zlatým fondom (diela štrnásteho a pätnásteho storočia, väčšinou toskánske, zozbierané Prof. Albertom Crespim a darované múzeu), ako aj sochy a maľby zo zbierky Caterina Marcenaro, kresby zo zbierky Sozzani a vzácne dedičstvo Schubert.
Nakoniec, k prvému jadru sochárskych diel Lucio Fontana, boli pridané početné diela XX a XXI storočia, vyhlásenie rastúceho záujmu múzea o súčasnosť.