O Museu encontra-se aberto ao público desde Junho de 2007. O seu nome está associado ao arcebispo D. Diogo de Sousa (1505-1532), a quem se ficaram a dever importantes medidas de remodelação urbanística em Braga, e o facto de ter reunido os testemunhos arqueológicos desta cidade até então dispersos. As instalações do museu foram projectadas para a zona arqueológica mais significativa e mais bem preservada na cidade de Braga. A progressiva integração e valorização de núcleos de ruínas arqueológicas no centro histórico da cidade, veio possibilitar a criação de um circuito de visita, que se articula em torno do museu.
O projecto arquitectónico é da autoria de Carlos Guimarães e Luís Soares Carneiro e desenvolve-se em três corpos, articulados entre si - a área destinada ao público, com a cafetaria, e o sector técnico e de serviços. A área destinada ao público integra os espaços expositivos, um auditório, loja, centro documental e serviços educativos. Possui ligação directa à Cafetaria / restaurante. O sector técnico engloba um laboratório de restauro e demais sectores de actividade relacionados com o estudo e valorização das colecções, deste e de outros museus, na região.
A exposição permanente está organizada em torno de quatro grandes núcleos. No primeiro núcleo estão expostas as colecções que abarcam os períodos compreendidos entre o Paleolítico e a Idade do Ferro. Sob o ponto de vista geográfico, nesta primeira sala a área de proveniência das colecções abarca a região do Minho. Nas três salas seguintes, as colecções possuem uma maior unidade geográfica, uma vez que provêm de Bracara Augusta e do território em seu redor. Na segunda sala, podem ser observados os testemunhos arqueológicos que ilustram a integração da cidade no Império Romano. Na terceira sala pode tomar-se contacto com alguma informação alusiva à metodologia de escavação e estudo do projecto de arqueologia urbana, bem como, com as colecções associadas ao espaço doméstico. Na última sala, para além do conjunto de miliários provenientes das vias, podemos observar o espólio de necrópoles, localizadas na proximidade dessas vias.
