Il primo nucleo del Museo nacque all'inizio degli anni Settanta del secolo XX per iniziativa del Gruppo Mineralogico Massetano. Nel 1984 le collezioni furono collocate nel quattrocentesco Palazzetto delle Armi, messo a disposizione dal Comune, e l'anno seguente furono aperte al pubblico. Nel 1998, in occasione di interventi strutturali sull'edificio, il Museo č stato completamente riallestito, per essere riaperto nel 2001. Il Museo di Arte e Storia delle Miniere fa parte, con il Museo della Miniera, del Sistema dei Musei di Massa Marittima, creato dall'Amministrazione Comunale e gestito dalla Cooperativa Colline Metallifere.

Il Palazzetto, che si affaccia sulla torre del Candeliere, presenta quattro sale che ospitano una ricca documentazione fotografica e cartografica, una raccolta di minerali delle Colline Metallifere e una collezione di strumenti da miniera. Quest'ultima comprende strumenti per l'attivitą mineraria di varie epoche (dall'antichitą al secolo XX), oltre a oggetti legati alla vita quotidiana dei minatori (indumenti da lavoro, cestine metalliche per le vivande). Particolare interesse rivestono anche i pannelli con la storia mineraria della zona, la riproduzione del Codice Minerario Massetano che regolava l'attivitą estrattiva e la ricostruzione in legno di un castelletto per un pozzo di estrazione.