IO museu, realizado no século XVIII a pedido do Grão-Duque Pietro Leopoldo como uma coleção de pinturas, foi escolhido em 1873 para exibir o David de Michelangelo, retirado de sua localização ao ar livre na Piazza Signoria. A grande obra-prima, expressão do gênio do jovem Michelangelo e símbolo da liberdade da República Florentina no início do século XVI, domina a sala especialmente construída pelo arquiteto De Fabris.
Mais tarde vieram outras estátuas de Michelangelo que transformaram definitivamente a Galeria num museu de Michelangelo: as quatro Prisões inacabadas, destinadas ao túmulo do Papa Júlio II, mas nunca enviadas a Roma, o San Matteo para o Duomo de Florença, também não terminado, e a Pietà de Palestrina, atribuída a Michelangelo já em idade madura.
