Идеята за изграждането на музея се родила в хода на археологическите проучвания, започнали през 1976 г. Музеят е изграден по проект на архитект Камен Горанов върху част от античните основи на сградата с мозайки.Тя е построена в края на III - началото на IV век (времето на Константин I Велики) на мястото на по-ранна сграда (сгради) разрушена при готските нашествия през 250-251 г. С ремонти и преустройства сградата е просъществувала до началото на VII век.