Το κτήριο της Αρχαιολογικής Συλλογής Σάμης – Αρχαιολογικό Μουσείο Σάμης βρίσκεται επί της κεντρικής πλατείας της σύγχρονης πόλης, στην οδό Ιωάννου Μεταξά, πλησίον σημαντικών ορατών μνημείων της ομώνυμης αρχαίας πόλης και σε απόσταση περίπου 5 χιλ. από την ακρόπολή της. Πάγιο αίτημα των κατοίκων ήταν η δημιουργία ενός χώρου, κατάλληλου για την έκθεση του πλήθους των ευρημάτων, που προέκυψαν και εξακολουθούν να προκύπτουν από τις έρευνες σωστικού χαρακτήρα στην περιοχή. Για το σκοπό αυτό παραχωρήθηκε το 2001 από την Κτηματική Υπηρεσία του Δημοσίου στο Υπουργείο Πολιτισμού το κτήριο, στο οποίο αρχικά στεγάζονταν γραφεία της τότε κοινότητας Σάμης.

Η εκπόνηση μιας σειράς μελετών ωρίμανσης το 2009, από την τότε ΛΕ΄ Ε.Π.Κ.Α., στο πλαίσιο του Μέτρου 3.3 «Μελέτες Ωρίμανσης και Προετοιμασίας» του Ε.Π. «Πολιτισμός», για αρχαιολογικούς χώρους και μουσεία του Νομού Κεφαλληνίας ήταν το πρώτο βήμα για την υλοποίηση του εκθεσιακού χώρου της Αρχαιολογικής Συλλογής – Αρχαιολογικό Μουσείο Σάμης.

Παράλληλα, επίσης το 2009, παραχωρήθηκε ζώνη της πλατείας μπροστά από το κτήριο, από τη Δημοτική Ενότητα Σάμης του Δήμου Κεφαλονιάς, για την έκθεση ψηφιδωτών δαπέδων, που αποκαλύφθηκαν κατά τις ανασκαφικές έρευνες στη Σάμη, τα οποία δεν κατέστη δυνατό να διατηρηθούν κατά χώραν. Το Σεπτέμβριο του 2013 εντάχθηκε η Πράξη «Επισκευή και Δημιουργία Αρχαιολογικής Συλλογής Σάμης και Έκθεση ψηφιδωτών στην Κεφαλονιά» στο πλαίσιο του ΕΣΠΑ, στο Επιχειρησιακό Πρόγραμμα «Ανταγωνιστικότητα και Επιχειρηματικότητα». Εν συνεχεία, στις 29-12-2016 εντάχθηκε ως μεταφερόμενο έργο στο Επιχειρησιακό Πρόγραμμα «Ιόνια Νησιά» στο πλαίσιο του ΕΣΠΑ 2014- 2020.



Στο πλαίσιο της Πράξης εντάχθηκαν τρία υποέργα: 1) «Επισκευή κτηρίου και δημιουργία Αρχαιολογικής Συλλογής Σάμης – Αρχαιολογικό Μουσείο Σάμης και διαμόρφωση περιβάλλοντος χώρου», απολογιστικά και δι’ αυτεπιστασίας από την Εφορεία Αρχαιοτήτων Κεφαλληνίας και Ιθάκης, 2) «Προμήθεια και εγκατάσταση προθηκών και λοιπών μουσειακών κατασκευών Αρχαιολογικής Συλλογής Σάμης», κατόπιν Διαγωνισμού άνω των κοινοτικών κατωφλιών από την Εφορεία Αρχαιοτήτων Κεφαλληνίας και Ιθάκης και 3) «Εργασίες συντήρησης και τοποθέτησης έξι (6) ψηφιδωτών δαπέδων και τμημάτων τοίχων στον περιβάλλοντα χώρο της Αρχαιολογικής Συλλογής Σάμης – Κεφαλονιάς», δι’ αυτεπιστασίας από τη Διεύθυνση Συντήρησης Αρχαίων και Νεωτέρων Μνημείων.