Das Museum ist in dem Gebäude aus dem 15. Jahrhundert untergebracht, in dem sich das erste Krankenhaus der Stadt befand: In diesem Gebäude begannen die Medizinstudenten zum ersten Mal weltweit, die klinische Praxis direkt am Krankenbett zu erlernen und anzuwenden, und legten damit den Grundstein für den modernen didaktischen Ansatz.
Das Krankenhaus San Francesco war fast vier Jahrhunderte lang in Betrieb, bis es am 29. März 1798 durch das neue Krankenhaus Giustinianeo ersetzt wurde, das vom damaligen Bischof Nicolò Giustiniani in Auftrag gegeben wurde. Vier Säle sind der Entstehung und Entwicklung der medizinischen Wissenschaften gewidmet, beginnend mit der Anatomie und Physiologie, um zu entdecken, wie der menschliche Körper aufgebaut ist und wie er funktioniert, und abschließend mit der Frage, warum Menschen krank werden und wie man intervenieren kann, also Pathologie und Therapie.
Neben den antiken Exponaten, die von der Universität Padua, den Städtischen Museen, dem Krankenhaus und der ULSS16 zur Verfügung gestellt werden, gibt es interaktive Exponate, Videos und Multimediaspiele, mit denen die in den Räumen behandelten Themen erläutert werden.
Prachtvolle alte Bücher, die der Öffentlichkeit normalerweise nicht zugänglich sind, werden hier virtuell „durchgeblättert”; Spiele mit unterschiedlichem Schwierigkeitsgrad vermitteln die korrekte Anatomie des menschlichen Körpers, medizinisches Vokabular und den Zusammenhang zwischen Krankheiten und Krankheitserregern; interaktive Tafeln regen den Besucher zum Nachdenken über die behandelten Themen an, sowohl im Hinblick auf historisch-wissenschaftliches Wissen als auch in Bezug auf seine eigene Gesundheit.
Das Museum umfasst außerdem ein großes modernes anatomisches Theater und zwei Säle für thematische Wechselausstellungen.