Les premières traces d'une implantation d'une modeste maison sur le site actuel du musée datent de 1622.
En 1670, Jean-Baptiste Gubernatis, consul de Nice, la convertit en une riche maison d'aspect génois, avec des fenêtres ornées en trompe l'oeil et la baptisa "Palais de Gubernatis".
La villa sera achevée en 1685 par son président du sénat de la Ville, ambassadeur des Ducs de Savoie en Espagne, au Portugal et à Rome.
En 1823, le Palais Gubernatis devient la propriété de Raymond Garin de Cocconato qui en modifie l'extérieur et l'intérieur afin de les adapter aux commodités d'une maison bourgeoise.
En 1923, la villa Garin de Cocconato est vendue par la dernière habitante à une société Immobilière qui trouvait là un intéressant terrain à bâtir.
Soucieuse de préserver le site, la Ville de Nice, acquiert en 1950 la maison et la rebaptise "Villa des Arènes"