Pomieszczenia muzealne znajdują się w dawnych pomieszczeniach trzech piwnic, wykorzystywanych w XVI i XVII wieku przez zakonników do przechowywania wina. Zakonnikami byli bracia najmniejsi zwani Minimitami i zamieszkiwali klasztor, którego budowę rozpoczęto w 1493 roku z inicjatywy Franciszka z Paoli a za zgodą i pomocą króla Ludwika XI i królową Annę z Bretanii. Klasztor otaczały ogrody i tarasy schodzące do Sekwany, na których zboczach rosły winorośle. Z nich, mnisi wytwarzali lekkie czerwone wino "clairet", chętnie pite przez Ludwika XIII. Ślady tej winnej tradycji można zauważyć w nazwach pobliskich ulic: "rue Vineuse" czy "rue des Vignes". Podczas rewolucji francuskiej klasztor został opuszczony a budynki zniszczone.
W XX wieku, w latach pięćdziesiątych piwnice były wykorzystywane przez restauracje znajdującej się na wieży Eiffla, jako miejsce przechowywania wina. W 1984 roku piwnice zostały nabyte przez "Conseil des Echansons de France", stowarzyszeniu zajmującym się promocją najlepszych win francuskich. Za ich sprawą w piwnicach zostało otwarte Muzeum Wina.