Ubicado en la iglesia de San Nicolás el Real de Villafranca, el edificio no desmerece del patrimonio que alberga en su interior y que ha conformado este impresionante Museo de Ciencias Naturales.
La iglesia forma parte del convento fundado en el siglo XVII como colegio ordinario de la Compañía de Jesús, cuya doble función docente y religiosa fue determinante en su diseño arquitectónico.
El convento es un modelo del barroco-jesuítico, en cuya iglesia está el Santísimo Cristo de la Esperanza, patrón del Bierzo, del que se dice que fue traído de América por el fundador del colegio, Gabriel de Robles, además de un retablo churrigueresco. Desde el año 1913 lo regentan los padres Paules, quienes gestionan el Museo.
La recopilación científica que se expone posee un gran valor, no sólo por la cantidad de piezas expuestas, sino por la diversidad geográfica y la antigüedad.
Los fondos están formados por varias colecciones de conchas, aves, mamíferos, reptiles, invertebrados y fósiles, entre los que destacan algunos ejemplares de rana de libros en muy buen estado, que se han ido ampliando con las aportaciones hechas por los misioneros procedentes de América y Filipinas.
Entre la colección de arqueología destacan, un ídolo ovoide de la Edad del Bronce y varias hachas neolíticas.