Исторический Военно-морской музей расположен в пятиэтажном здании на Площади Святого Власия. Строение было возведено в XV веке и вплоть до конца Республики служило амбаром, снабжая пекарни венецианского Арсенала мукой для изготовления "бискотти". Так в прежние времена назывался хлеб долгого хранения, который моряки и солдаты брали с собой в путь.
Музей в нем был основан в 1919 году, но сначала все его экспонаты располагались в самом Арсенале, в специальном помещении, которое называлось "Дом моделей". Здесь по эскизам собирались модели кораблей, с которых затем строили настоящие суда. В конце XVIII века "Дом моделей" был разграблен французами, которые унесли с собой многие модели и трофеи. Все, что осталось в Арсенале, было тщательно сохранено австрийцами, которые, несомненно, испытывали большее уважение к прошлому Венеции, нежели их предшественники. После объединения Италии все сохранившиеся модели и семейные реликвии были помещены в Музей Арсенала – структуру, на тот момент еще находившуюся непосредственно на территории самой кораблестроительной верфи. По окончании I Мировой войны местные власти решили поместить большинство моделей в отдельное здание, также стоящее на территории Арсенала. А все реликвии и трофеи были, соответственно, перенесены в оружейную палату Дворца дожей. Только в 1964-м году экспонаты Арсенала нашли себе постоянный приют в здании на Площади Святого Власия.
Общий размер здания – 4.000 квадратных метров. В нем размещается 42 выставочных зала. В 80-е годы к музею добавили 3 ангара, расположенных в Арсенале, под названием Павильон кораблей. Там хранятся суда, которые из-за своего внушительного размера просто не вошли в главное здание. К ним относятся быстроходная десантная баржа и подводная лодка под названием "Дандоло" - обе родом из Первой мировой войны.
Церковь Святого Власия, в сущности, является частью музея, поскольку она принадлежит военно-морским силам Италии. В ней проходили и ведутся по сей день службы для военных, уходящих в море, в бой, на разведку и в длительные научные экспедиции.