È il maggior contenitore d'arte dell'Umbria assieme alla Galleria Nazionale di Perugia e al suo interno si trovano importanti esempi di pittura rinascimentale e manierista, tra cui alcuni tra i primissimi lavori di Raffaello Sanzio e Luca Signorelli.

 

Il nucleo centrale della raccolta è costituito da dipinti provenienti da chiese e conventi cittadini da cui furono prelevati a seguito dell'Unità d'Italia. Essi rispecchiano omogeneamente la storia del territorio ed in particolare il gusto e l'egemonia della famiglia magnatizia dei Vitelli, fedeli alleati dei Medici che si ritagliarono autonomia dallo Stato della Chiesa. Acquisizioni e donazioni successive hanno esteso la collezione ad un periodo che arriva fino al XX secolo, anche in relazione al recente recupero di un'ala del palazzo, oggi destinata ad esposizioni ed eventi di arte contemporanea.

 

Definito “alla cannoniera” perché sul luogo sorgeva una fonderia o un deposito di cannoni, il palazzo fu edificato tra il 1521 e il 1532 e completato nel 1545, in occasione del matrimonio tra Alessandro Vitelli, nipote di Niccolò Vitelli e figlio di Paolo, e da Angela de' Rossi di San Secondo Parmense, nipote di Giovanni delle Bande Nere.

 

Nel 1912 l'antiquario e restauratore Elia Volpi che cinque anni prima aveva conquistato l'edificio preservandolo dalla rovina e restaurandone l'originale contesto cinquecentesco, ne fece dono al Comune per organizzarvi la sede della pinacoteca civica.

 

Tra il 1982 e il 1985 venne avviata sotto la guida dei professori Alessandro Marabottini e Francesco Mancini dell'Università di Perugia e degli architetti Alberto Zanmatti e Tiziano Sarteanesi, un'ampia campagna di restauri che ha portato all'attuale fisionomia del museo.

 

La facciata principale del palazzo che si apre sul giardino all'Italiana è decorata dai pregevoli graffiti realizzati da Cristoforo Gherardi e aiuti su disegno di Giorgio Vasari, con complesse decorazioni a grottesca, tra cui spiccano i simboli dei due casati, il vitello e il leone rampante.

 

Le sale interne dell'edificio furono riccamente affrescate da Gherardi e Cola Dell’Amatrice, chiamati dai Vitelli a celebrare il tema della coppia e le gesta militari della famiglia, ma si possono osservare anche vivaci allegorie del trionfo della donna sull'uomo innamorato, paesaggi mitologici, o raffigurazioni di animali da compagnia, che sottolineano il carattere domestico della struttura.

 

Di notevole suggestione lo scalone monumentale che ospita le otto muse ispiratrici delle arti con singolare risalto a Clio, musa della storia, seduta su un cigno, mentre ai lati sono riprodotte le storie di Apollo tratte dalle Metamorfosi di Ovidio.