Nel 1861 venne fondato, per iniziativa dello studioso di arte vetraria Vincenzo Zanetti e del sindaco di Murano Antonio Colleoni, un archivio per raccogliere tutti i documenti reperibili sulla storia dell’isola e alcuni vetri antichi fabbricati a Murano. Nel 1862 a esso venne annessa una scuola di disegno per vetrai che spesso utilizzava per modelli i pezzi del museo. In seguito alla soppressione dell’autonomia comunale di Murano, nel 1923, e al sua annessione al comune di Venezia, il Museo passò a far parte del gruppo dei Musei Civici veneziani. Le collezioni furono riordinate nel 1932 e accresciute dall’aggiunta dei vetri delle collezioni Correr, Cicogna e Molin, che presentano alcuni tra i più bei pezzi rinascimentali del museo. La sede del museo è ora l’antico Palazzo dei Vescovi di Torcello, nato come abitazione patrizia nelle tipiche forme del gotico fiorito, poi ristrutturato nel XVII secolo. Della ricchezza interna non rimane oggi che il grande affresco settecentesco di Francesco Zugno, sul soffitto del salone.