La sede del Museo es una casa solariega de hermosa estampa, pintada en “amoroso amarillo”, en palabras del arquitecto José María Hervás, y con las características tradicionales de las arquitecturas del siglo XIX, situada en la ancestral, viva y vivida Plaza de Santa Catalina, en la que en otros tiempos se habían asentado la Mezquita de Al Cartayani, la Linterna de la ciudad y el Contraste, corazón que fueron de la ciudad mora, medieval y barroca. El Ayuntamiento de Murcia adquirió el noble edificio para albergar la colección donada por Ramón Gaya.

    La casa fue rehabilitada y acondicionada por el arquitecto municipal Miguel Ángel Beloqui, quien respetando todo lo compartimentado de ella, manteniendo la parte noble, llena de salas espaciosas y la de servicio con rincones y recovecos, la adaptó para ser el Museo capaz de mostrar una pintura que “emociona” y hace que el espectador “sienta y viva” la pintura de Ramón Gaya.

    Del edificio original se conservaron la fachada con sus balcones, rejas de buche de paloma, mirador y la escalera principal con sus óculos al exterior.