Fortemente voluto dal Comune di Botticino il museo è stato inaugurato il 22 dicembre 1996, avvalendosi della collaborazione preziosa dei volontari riuniti nel gruppo “La Pietra”, che l’hanno gestito fino al 2010, con l'obiettivo di evidenziare i segni millenari del legame profondo fra l’uomo e la cava, con i suoi sacrifici, le strumentazioni arcaiche, le moderne tecnologie, le opere d’arte e d’ingegno. Rivisto e riaperto nel dicembre 2011, ha fatto seguito la collaborazione con l'Ecomuseo del botticino. Nel 2019, il museo è stato rinnovato con il nuovo percorso espositivo "Dalla cavazione all'opera. Duemila anni di storia". L'allestimento propone un percorso dedicato alla valorizzare dei reperti storici, del patrimonio iconografico, delle testimonianze legate all’attività estrattiva, al trasporto e alla lavorazione del prezioso marmo Botticino.

Tuttavia, seppur riorganizzato con l'obiettivo di favorire la conoscenza di questo prezioso materiale lapideo, il contesto culturale e la ricerca museologica attuali hanno richiesto di  ampliare il legame tra museo e territorio elevandolo ad un nuovo modello, che il linguaggio contemporaneo definisce "museo territoriale". Pertanto nel 2020 il museo arricchisce i propri contenuti con la realizzazione di un Visitor Center. Spazio multimediale, di prossima apertura, sarà dedicato alle eccellenze botticinesi (marmo, vino, calze), proponendo al visitatore itinerari fisici e virtuali per approfondire i temi dedicati alla cultura del lavoro locale.