O Museu Victor Meirelles está situado à Rua Victor Meirelles, 59, no Centro Histórico de Florianópolis, em Santa Catarina, na casa onde Victor Meirelles passou sua infância até os 14 anos de idade, na então Vila de Nossa Senhora do Desterro.

A aquisição do edifício onde foi instalado o Museu pela União foi autorizada pelo Decreto Lei n° 9014 de 22/02/1946, que prevê sua utilização como museu para abrigar obras de Victor Meirelles. A casa histórica foi tombada como Patrimônio Histórico e Artístico Nacional em 30 de janeiro de 1950 pelo processo 342-T-44, e inaugurada como Museu Victor Meirelles, em 15 de novembro de 1952.
A Casa Histórica apresenta características básicas da arquitetura comercial mais frequente na Nossa Senhora do Desterro do século XIX: andar superior destinado à moradia e o andar térreo destinado ao comércio. A casa preserva elementos característicos da arquitetura da época, como a ausência de recuos nas calçadas, cobertura com telhas cerâmicas tipo capa e canal, beirais em beira-seveira e paredes de pedra, tijolo e estuque (técnica em que uma estrutura de madeira é preenchida com barro) revestidas com reboco de cal.
O imóvel é, também, tombado pela Prefeitura Municipal de Florianópolis (PMF) como Patrimônio Histórico e Artístico do Município de Florianópolis, Decreto Nº 270/86 de 30/12/1986, por ser um dos poucos exemplares remanescentes da arquitetura oitocentista na cidade de Florianópolis; e pelo Decreto Nº 521/89 de 21/12/1989, que classifica como Categoria P1, para ser totalmente conservado pelo excepcional valor histórico, artístico, arquitetônico ou cultural, os prédio integrantes dos conjuntos históricos tombados pelo Decreto Nº 270/86.
Desde sua inauguração, o Museu passou por várias fases de transformação, tanto estruturais como conceituais, visando adequá-lo técnica, arquitetônica e museologicamente, de forma a abrigar e expor suas coleções e possibilitar a ampliação de seus serviços à sociedade. Em 1985, foi implantado um projeto expográfico, idealizado pelo Sistema Nacional de Museus, visando a proteção das obras em exposição desde 1951, e em 2005 o MVM reformulou esse projeto para ampliar e modernizar os painéis expositivos.
Com a cessão do segundo andar do prédio anexo3 em 1997, pelo Governo do Estado de Santa Catarina (sem comunicação entre os dois edifícios), pode-se instalar uma sala multiuso4 (62,90 m²), a sala de conservação (16,00 m²), a reserva técnica (16,27 m²), parte dos setores técnico e administrativo (13,18m²) e a sala da direção e arquivo do Museu (12,94m²).
Além da ampliação da área do Museu, sempre que possível fez-se uso do Largo Victor Meirelles – situado na Rua Victor Meirelles, fechada ao trânsito de veículos pelo Decreto-Lei municipal nº 3872, de 18 de dezembro de 1992 – como espaço cultural. Neste local o Museu realizou algumas atividades externas para o público.
Em 2002, o Museu recebeu do arquiteto suíço Peter Widmer um Projeto de Revitalização e Ampliação. O projeto foi doado ao Museu após processo promovido pela sua direção de consultas a alguns especialistas e membros da Associação de Amigos do Museu. Após a realização de projetos complementares e o executivo arquitetônico, em 2005, este projeto foi enviado à Lei Federal de Incentivo à Cultura (Lei Rouanet) e aprovado em 2006.

Apenas em dezembro 2015, com a liberação da verba pelo PAC – Cidades Históricas, o Projeto de Restauração e Ampliação do MVM foi aprovado para licitação. As obras foram realizadas com o objetivo de promover a conexão entre o sobrado histórico que abriga o Museu e o edifício adjacente, de três pavimentos, dar acessibilidade e segurança ao público e acervos e ampliar sua área. A intervenção concebida com base em conceitos contemporâneos criou uma identidade arquitetônica própria para o museu, a fim de destacá-lo no espaço urbano onde está inserido. A solução volumétrica e arquitetônica adotada no projeto priorizou três aspectos básicos: primeiro, articular os espaços atualmente fragmentados a partir de uma intervenção capaz de integrar os dois edifícios, inserindo-os em uma atmosfera única, respeitando e ressaltando as características próprias de cada edifício; segundo, promover a plena acessibilidade a todos os espaços do museu com a instalação de um elevador; e, por fim, propor a harmonização com o seu entorno, elevando a condição da área histórica do Centro-Leste da cidade para melhor qualificá-la às finalidades turísticas e culturais, que servirão de âncora para a sua própria revitalização urbana.

