館址所在地耀州文廟,創建于北宋嘉枯三年(1058年),為歷代祭祀孔子的廟宇,現存大成殿、戟門、權星門、東西廡、耳房等古建筑,為二進院落。據史書記載,耀州文廟創建后,歷經元末戰亂,毀于兵贊,明洪武二年(1369年)重建,成化十二年(1476年)大修,弘治五年(1492年)擴建,大成殿由原來的5間改為7間,規制增高,規模擴大。由于各代的多次維修,使其兼具了各個時代的建筑風格,成為渭北地區古代建筑的精品。1957年5月31日,被陜西省政府公布為陜西省第二批重點文物保護單位,2001年6月25日,被國務院公布為“第五批全國重點文物保護單位(古建類)”。
1986年起,省、市、區各級政府對文廟古建筑進行維修,先后維修了大成殿、戟門、欞星門、東西廡、耳房等古建筑。2005年11月修建了文物庫房,2006年在前院修建了東西碑廊。同時開始籌備開館工作。
博物館成立以來,遵循邊建設、邊展覽的原則,在1989年10月舉辦了“照金革命文物展”;2000年3月舉辦了“館藏文物精品展”;2004年5月1日舉辦了“政協耀州區委員會書畫展”;2005年10月配合銅川市委、市政府舉辦的“筆祭柳公——紀念柳公權逝世1140周年”活動,在文廟內舉辦了“紀念柳公權逝世1140周年書畫展”等展覽,參觀人數達6000人次,收到了較好的效果。
2007年,對文廟內環境進行整治,消防、綠化、服務設施建設等工程陸續完工,10月10日建成開館。利用文廟內的東西廡作為精品文物和宗教藝術文物陳列室,陳列展出各類館藏文物,有新石器時代的石石刻、圣旨以及民國碑石等100余件。大成殿則作為耀州古今歷史名人陳列,以圖片和文字形式展示耀州古代的“一圣四杰”、近現代革命先驅等人物。
學術研究方面,編著出版了《耀州文廟》一書,印制了《千年舍利,佛教寶藏——隋神德寺仁壽舍利》宣傳折頁,并陸續開展對古建筑、碑石和館藏文物的研究,撰寫論文和宣傳文章10多篇,分別發表在各類專業和社會刊物上,奠定了館內學術研究的基礎。