Acquistata da Michelangelo nel 1508, ha subito varie modifiche nel corso del tempo ad opera della famiglia Buonarroti. Il Museo, allestito nella casa, presenta alcuni capolavori del giovane Michelangelo, dalla Madonna della scala alla Battaglia dei Centauri, di notevolissimo significato artistico. Nei due piani del percorso museale possiamo ammirare anche dipinti, sculture, maioliche, reperti archeologici che provengono per eredità diretta dalla famiglia Buonarroti.

Il fastoso edificio così come lo vediamo oggi fu concepito nella prima metà del Seicento da Michelangelo Buonarroti il Giovane. La casa fu decorata da artisti famosi per glorificare la famiglia e l'illustre avo. Nello "Studio", la ricca iconografia presenta anche chiari riferimenti alla scienza. Domenico Pugliani raffigurò i fisici e i semplicisti, Cecco Bravo i matematici e gli astronomi. In quest'ultimo affresco si possono osservare, oltre ad alcuni strumenti scientifici, tra cui una sfera armillare e un quadrante, anche Galileo Galilei con il cannocchiale e un libro aperto che mostra la superficie della Luna, probabile allusione al Sidereus Nuncius (Venezia, 1610). L'opera fu realizzata negli anni 1633-1637, quando cioè Galileo era ancora in vita ed aveva già subito la condanna da parte del Tribunale dell'Inquisizione. Il committente dimostrò dunque particolare coraggio nel celebrare un uomo che risultava essere in "veemente sospetto di eresia".