El Museo contempla la recuperación de dos casas de la villa Santa Cruz de Triana, vestigios únicos de la fundación en el siglo XVIII. Su estructura en patios, amplios corredores, techos de teja y muros de adobe, hace de ellas un ejemplo de la arquitectura tradicional chilena, razón por la cual fueron declaradas MH en el año 1980. En 1970, el Municipio compró el inmueble, lo restauró y destinó su uso al museo habilitando áreas de colecciones, de educación y mediación y de investigación. Luego de eso ha tenido dos nuevas restauraciones en 1998 a cargo de la Dirección de Arquitectura MOP y otra en 2013, luego del terremoto de 2010. El Museo Regional cuenta con un depósito de colecciones de escala menor que opera como el depósito regional.