Sede del museo è una suggestiva fortezza militare del XII secolo, eretta dalla famiglia Doria, quale caposaldo strategico del sistema difensivo genovese nell'isola. La raccolta museale, dedicata ai prodotti artigianali realizzati intrecciando fibre vegetali provenienti dall'intera area mediterranea, si configura come vero e proprio centro di documentazione.

Il percorso si articola su nove ambienti distribuiti su due piani. Al piano inferiore sono ubicate le sale dedicate prevalentemente alle tecniche di lavorazione, mentre al piano superiore si trovano le sale dedicate agli ambiti d'uso. Nel museo sono esposti, principalmente, splendidi pezzi dell'apprezzata cestineria di Castelsardo, quali corbule, canestri, crivelli e setacci.

Particolare spazio è riservato anche ai manufatti realizzati intrecciando fibre vegetali provenienti dalla stessa Sardegna e utilizzati per gli usi della vita quotidiana, la conservazione dei prodotti agricoli, il piccolo allevamento, la pesca e il commercio fino all'ambito magico-religioso, con oggetti e suppellettili di particolare interesse.

Tra i percorsi più suggestivi si annoverano il ripristino del medievale camminamento delle sentinelle, che congiungeva il castello con l'antico convento di San Martino, e il riutilizzo del ponte levatoio dopo il restauro dei Bastioni di Manganella.