بدأت أعمال البناء عام 1930 واكتملت عام 1937. لكنّ افتتاح المتحف تأجّل إلى 27 أيار (مايو) 1942 في عهد الرئيس ألفريد النقّاش. عمل كبير المنسّقين، الأمير موريس شهاب، على إثراء المتحف بمجموعة من حوالى 1500 قطعة أثريّة ازدادت عدداً مع الحفريات التي أنجزت في الستينيات والسبعينيات من القرن الفائت، خصوصاً في جبيل وصور وصيدا وبعلبك وكامد اللوز في البقاع. وكشفت تلك المواقع عن ثروات غير متوقعة. من خلال 2500 أثر تاريخيّ، يختزل المتحف اليوم 6000 سنة من الحضارات المتعاقبة من عصور ما قبل التاريخ إلى العصر العثماني.
تجدر الإشارة أيضاً إلى الحفريات الحضرية في بيروت، التي كشفت عن مئات الأطنان من القطع الأثرية. بحسب الصحافي الراحل غسان تويني الذي كان عضواً في لجنة المتحف الوطني، فإنّ المؤسسة تحوي كنوزاً مخبأة أكثر من تلك المعروضة. والقطع التي أنقذت من الدمار عام 2008 تقدّر بألوف القطع وهي مخزّنة في مستودعات آمنة في بيروت.
اندلعت الحرب الأهلية في 13 نيسان (أبريل) 1975. وبحكم وجود المتحف على خط تماس يفصل بين جزءَي بيروت المتحاربين، فقد تحوّل إلى ملجأ للمقاتلين الذين ما كانوا يدركون قيمة الكنوز القابعة تحت أقدامهم وأهميتها. علماً أنّ موريس شهاب وفريقه أخفوا الأعمال الأثمن، والأهمّ من تماثيل ونواميس وفسيفساء تحت الصناديق الخرسانية المسلّحة التي يصعب نقلها. كما أغلقوا المدخل المؤدّي إلى الطبقة السفلية حيث يرقد 31 ناموساً استثنائياً (بعضها اكتشف في المقابر الفينيقية في منطقة عين الحلوة في صيدا، مثل «دكرمان» و«مغارة أبلون»). وبهذه الطريقة، حفظت تلك المجموعة الأكبر في العالم. وفي أيلول (سبتمبر) 1975، طلب موريس شهاب إلى زوجته أولغا وإلى إيلي عبود، إزالة جميع الأشياء الثمينة والمجوهرات والتماثيل والقطع النقدية التي كانت محفوظة في النوافذ.
يختزل 6000 سنة من الحضارات المتعاقبة من عصور ما قبل التاريخ إلى العصر العثماني
ووجدت المجموعة المودعة في صناديق مختومة بالشمع الأحمر ملجأً في خزائن مصرف لبنان. وكانت مبادرة تستحق الثناء، فالأضرار التي لحقت بالمبنى من قذائف المليشيات والقصف الإسرائيلي صيف 1982 كانت جسيمة. فوق ذلك، فاض منسوب المياه الجوفيّة تحت المبنى متسبّباً أيضاً في أضرار كبيرة نتيجة الترسبّات في طبقة المتحف السفلية. توالت في تلك المرحلة الخدمات والتقديمات والرعايات من أشخاص غيارى على المتحف الوطني، بينهم على سبيل المثال لا الحصر، الأميرة خولة أرسلان، موريس شهاب، سركيس خوري، سوزي حكيميان، آن ماري عفيش، فضلاً عن الرئيس الراحل الياس الهراوي وزوجته منى.
في 15 تموز (يوليو) 1998، أغلق المتحف أبوابه موقتاً لتنفيذ المرحلة الثانية من العمل التي تضمنت تركيب مصاعد لكبار السن وذوي الاحتياجات الخاصة، وتكييف الهواء، وعازل للصوت، والعزل المائي، والتعزيزات الأمنية، وإنشاء متجر المتحف وتحديث الطبقة الأولى. في تشرين الأول (أكتوبر) 1999، أعيد افتتاح المتحف للجمهور، معيداً التواصل مع ماضيه، وعارضاً آثاره التي لم يرها اللبنانيون منذ عام 1975.
مقبرة صور
بين عامَي 2010 و2011، أسهمت المديرية العامة للتعاون الإنمائي في وزارة الخارجية الإيطالية في ترميم مقبرة صور وهي تحفة فنية جنائزية رومانية من القرن الثاني الميلادي محفوظة منذ عام 1940 في قبو المتحف. واكتُشفت لوحات الهيبوجيوم عام 1938 في منطقة البرج الشمالي بالقرب من صور، ثم نُقلت وأُودعت في المتحف الوطني في حالة تآكل متقدمة.