En 1788, la famille Valence de Minardière fait construire un hôtel particulier par l’architecte Delavoypierre mais, craignant l’atmosphère révolutionnaire, elle le revend cinq ans plus tard.
En 1794, le bâtiment est mis à disposition de la municipalité. Par la suite, il est occupé par les banquiers Audra et Jeannez jusqu’en 1892, date à laquelle il est acquis par l’industriel Joseph Déchelette.
Celui-ci, passionné d’archéologie et engagé au cœur d’un réseau international de chercheurs, loge en cette demeure sa bibliothèque et ses propres collections. Mais, en 1914, à cinquante-deux ans, Joseph Déchelette s’enrôle à la guerre comme capitaine. Il est tué quelques semaines plus tard en octobre à Vingré, où il sera inhumé.
En 1919, sa veuve s’installe au premier étage du bâtiment pour laisser le rez-de-chaussée à la disposition des collections municipales, dont Joseph Déchelette était devenu conservateur.
En 1923, le musée Déchelette est finalement inauguré. Il prend possession de la totalité des lieux en 1957, au décès de Jane Déchelette.
Depuis 1990, deux antennes vitrées sur la rue Joseph-Déchelette ferment la cour pavée et la façade à la vue des passants. L’une donne accès aux collections archéologiques ; l’autre, aux expositions temporaires.
A l’arrière du musée, un charmant jardin s’ouvre sur la place des Promenades.