Müze binası, 1794 yılında jandarma binası olarak kullanılmak için iki katlı inşa edilmiş olup binanın alt katı daha sonra hapishaneye dönüştürülmüştür. 1921–1922 Yunan işgali sırasında tamamen yakılarak enkaz haline gelen bina, Kurtuluş Savaşı sonrasında temelleri üzerine yeniden iki katlı inşa edilerek üst katı adliye alt katı ise hapishane olarak kullanılmıştır.1995 yılına kadar hapishane olarak kullanılan bina, adliye ve hapishanenin başka bir yere taşınmasından sonra müze binası olarak kullanılmak üzere, 1996 yılında Kültür ve Turizm Bakanlığı’na devredilmiştir. 20 Nisan 2007 tarihinde, Söğüt Müze Müdürlüğü’ne bağlı bir birim olarak Bilecik Müzesi adıyla hizmete açılmış olup 07.04.2010 tarihinde ise Bilecik Müzesi Müdürlüğü olarak hizmet vermeye başlamıştır.
Arkeoloji teşhir salonlarımızda Neolitik, Kalkolitik, Tunç, Helenistik, Roma ve Doğu Roma dönemine ait arkeolojik eserler ile etnografya salonunda Osmanlı Devletinin kuruluşu ile ilgili tasvirler, oba ve ev yaşantısından kesitler, savaş aletleri seramik ve cam eserleri sergilenmektedir.