Il museo San Marco è ubicato nell'omonimo convento, il quale fu progettato e costruito dall'architetto Michelozzo. A lavori terminato, nel 1452, il convento di San Marco divenne uno dei monasteri più moderni, belli e confortevoli d'Italia. Dichiarato bene monumentale di importanza nazionale, venne aperto al pubblico nel 1869. Il convento è celebre, oltre che per le opere d'arte di cui è ricco, anche per i numerosi celebri personaggi che ospitò fra le sue mura: Sant'Antonino, fra' Girolamo Savonarola e soprattutto il frate e pittore Giovanni da Fiesole, detto Beato Angelico.

Dal chiostro detto di Sant'Antonino, costruito da Michelozzo prima del 1440 e affrescato unsecolo dopo da Bernardino Poccetti, si accede agli ambienti che costituiscono il complesso museale di San Marco. Qui il Beato Angelico dipinse sopra la lunetta di ciascuna porta un affresco. Le lunette del chiostro furono invece affrescate fra la fine del Cinquecento e i primi del Seicento da Bernardino Poccetti e da altri artisti con scene illustranti la Vita e i miracoli di Sant'Antonino.

La sala dell'Ospizio, dove in origine venivano accolti i pellegrini, è dedicata al Beato Angelico e raccoglie molti dei suoi più importanti dipinti su tavola, come la Deposizione eseguita per Palla Strozzi, la Pala di San Marco, commissionata dai Medici nel 1440, e il tabernacolo dei Linaioli eseguito nel 1433-1434 in collaborazione con Lorenzo Ghiberti.

Anche la Sala Capitolare fu affrescata dal frate pittore con la complessa e allegorica Crocifissione terminata nel 1442, un vero capolavoro, durante la realizzazione della quale si dice che l'Angelico si commosse fino alle lacrime.

Negli altri vani del museo al piano terreno, fra i quali il Lavabo ed i due Refettori, si raccolgono opere dei maggiori artisti del Quattrocento e del Cinquecento fiorentino: Domenico Ghirlandaio (Cenacolo del 1482, una versione in scala ridotta del Cenacolo di Ognissanti), Alesso Baldovinetti, Giovanni Antonio Sogliani e fra Bartolomeo.

Al primo piano, dopo il bellissimo affresco dell'Annunciazione che accoglie i visitatori dopo le scale, sono situate le celle dei monaci, affrescate una ad una dall'Angelico e aiuti con scene che ispirassero la preghiera dei monaci, soprattutto legate alle scene della Passione del Cristo. In fondo al braccio sud si trovano le celle abitate da Girolamo Savonarola, suggestivamente allestite in stile e arricchite da alcune reliquie dello storico frate.