La Gran mezquita, o Büyük camii en turco, fue construida entre el año 1474-1494 por Mehmed II Fatih.El museo fue formado con una entidad independiente en 1893, denominándose Museo Nacional dirigido por el checo Václav Dobruský, y sus dependencias fueron trasladadas a la antigua mezquita, edificio que desde 1880 ocupaba la Biblioteca Nacional.Otras salas y edificios administrativos se fueron construyendo con los años, aunque se sigue usando el histórico edificio de la mezquita, a pesar de sus condiciones desfavorables como la humedad en verano.Tras la Segunda Guerra Mundial, la institución puso en marcha una serie de expediciones arqueológicas por Bulgaria.Se llevaron a cabo estudios en numerosos yacimientos del Calcolítico hasta principios de la Edad Media, que dieron grandes fondos encontrados a la colección del museo.
