Una grande mostra, voluta dalla Sovrintendenza Capitolina ai Beni culturali, avrebbe permesso di procedere ai lavori di ristrutturazione di ampi settori dei Musei Capitolini, senza sottrarre al pubblico le opere. I vasti spazi della Centrale Montemartini, scanditi dai giganteschi macchinari superstiti, furono considerati più che mai adatti per sperimentare nuove soluzioni museografiche.
L’Acea realizzò la trasformazione della sede a Museo, adeguando gli spazi alla nuova destinazione d’uso individuata e restaurando le macchine, mentre i Musei Capitolini curarono la mostra archeologica. I due diversi interventi furono realizzati contemporaneamente, con grande entusiasmo e in piena sintonia.
Due mondi diametralmente opposti, l’archeologia e l’archeologia industriale, furono per la prima volta accostati tramite un allestimento coraggioso, nel quale lo spazio fu organizzato in modo che gli oggetti preesistenti e ciò che si voleva mostrare rimanessero integri e non si snaturassero a vicenda.
In sintesi un gioco di contrasti tra le Macchine e gli dei, che divenne il titolo della mostra, aperta al pubblico nell’ottobre del 1997.
L’interesse del pubblico e degli addetti ai lavori attratti dall’accostamento ardito sperimentato nella mostra consolidò la validità del nuovo spazio espositivo, tanto che da esperimento temporaneo si passò nel 2001 alla creazione di una sede permanente: il Museo della Centrale Montemartini.
Da allora il museo, sede distaccata dei Musei Capitolini, si è arricchito di nuovi spazi e nuovi reperti archeologici, esponendo opere che erano rimaste negli anni chiuse nei depositi e sottratte al grande pubblico.
Nel novembre del 2016, a seguito di alcuni lavori di ristrutturazione il museo è stato ampliato con l’apertura di una nuova sala, dove sono esposte le famose carrozze del Treno di Pio IX.