Il museo, allestito nell'antico palazzo vescovile rimaneggiato nel XVI secolo, è intitolato allo scultore Machado de Castro, nato a Coimbra nel 1731. Il portico rinascimentale si apre su un patio interno, mentre sul lato ovest un loggiato, realizzato da Filippo Terzi, offre una veduta dell'antica cattedrale e della città bassa, fino al Mondego. Il museo è particolarmente ricco di sculture, dipinti e oggetti d'arte, essenzialmente del Portogallo e delle Fiandre. La Scuola di Coimbra vi occupa il posto d'onore.
