Kolekcijos pradžią galima atsekti nuo 1471 m., kai popiežius Si[[kstasSikstas IV]]-asis padovanojo grupę antikinių skulptūrų Romos miestui ir jos buvo pradėtos eksponuoti Kapitolijaus kalvoje. Kapitolijaus kalva tuomet buvo virtusi Sen. Romos buvusių pastatų griuvėsių vieta. 1536 m. popiežius [[Paulius III]]-asis nusprendė kardinaliai pakeisti aikštę ir pritaikyti ją imperatorio [[Karolis V|Karolio V]]-ojo šventiniam įžengimui į Romą. Popiežius projektą atlikti užsakė Mikelandželui. [[Mikelandželas]] suprojektavo Kampidoljo (''Piazza del Campidoglio'', itališkas Kapitolijaus kalvos pavadinimas) aikštę, laiptus ir tris pastatus aplink aikštę, kurios centre buvo nuspręsta pastatyti antikinę [[Markas Aurelijus|Marko Aurelijaus]] statulą.
Mikelandželo projektui pilnai įgyvendinti prireikė apie 100 metų. Prieš laiptus yra centrinis pastatas [[SenatoSenatorių rūmai (Roma)|SenatoSenatorių rūmai]] ({{it|Palazzo Senatorio}}), senovinis pastatas, kurio fasadą suprojektavo [[Mikelandželas]]. Jiems iš dešinės yra [[Konservatorių rūmai (Roma)|Konservatorių rūmai]] ({{it|Palazzo dei Conservatori}}), pastatyti XVI a. Priešais Konservatorių rūmus XVII a. buvo pastatyti [[Naujieji rūmai (Roma)|Naujieji rūmai]] ({{it|Palazzo Nuovo}}) su identišku fasadu.
Kapitolijaus muziejai dar praplėsti į XVI a. Kafarelio-Klementino rūmus ({{it|Palazzo Caffarelli-Clementino}}) už Konservatorių rūmų. 1997 m. aikštėje buvo pastatyta marko Aurelijos statulos kopija, o originalas perkeltas į muziejus.
