Il primo nucleo del Museo Archeologico, dedicato alla memoria del giovane naturalista sanlazzarese Luigi Donini (1942-1966), sorge nel 1971 all'interno della suggestiva cornice dell'abbazia di Santa Cecilia della Croara, sita nel cuore dell’area naturalistica dei Gessi bolognesi.

Nel 1985 l’Amministrazione comunale sanlazzarese rileva la gestione delle collezioni e individua una nuova e più idonea collocazione presso la palazzina di Via Fratelli Canova, pertinente alla storica Villa Mondani.

In tale sede viene organizzato il nuovo allestimento delle raccolte, nel frattempo arricchitesi di importanti testimonianze, fra cui il ricco lotto di resti di mammiferi fossili del giacimento della Cava a Filo.

L'intensa attività didattica e un ulteriore incremento delle collezioni rendono però necessario un ulteriore adeguamento degli spazi, che porterà ad un radicale ampliamento della precedente sede e alla riapertura al pubblico, nel settembre 2003, sotto la nuova denominazione di "Museo della Preistoria".

L’attuale allestimento, organizzato in tre sezioni, si avvale di strategie comunicative e criteri espositivi innovativi, nell’intento di avvicinare maggiormente l’utenza alle problematiche illustrate, utilizzando un linguaggio in grado di coniugare la correttezza scientifica delle informazioni con l’efficacia didattica.