L'histoire du musée de l'institution Saint-Joseph est connue grâce à trois textes. Le premier, publié en 1959 pour les fêtes du centenaire, retrace un siècle d'histoire de l'établissement (Cent ans d'histoire, Institution Saint-Joseph, Rodez, Souvenir du Centenaire, 1859-1959, p. 20.). Il donne un état du cabinet de curiosités à cette époque avec un début d'inventaire des collections. Le deuxième texte, dactylographié et conservé dans les tiroirs du musée, a certainement été rédigé dans les années 1970 - l'auteur fait mention du décès "récent" du frère Baute en 1971 - et est un complément intéressant à l'historique précédent : il décrit le contenu des vitrines et fournit davantage de détails quant aux origines des objets conservés. Enfin, le récit le plus récent, publié en 2000, est très succinct et reprend largement les deux autres (Sainte-Geneviève, Saint-Joseph, Rodez. Un établissement, deux histoires, une priorité : l'éducation, 2000, p. 55).
Aux sources écrites s'ajoutent deux photographies. L'une, de 1910, dévoile une collection d'animaux naturalisés débordant des vitrines. De nombreux spécimens sont placés sur une table dressée spécialement pour les accueillir ou à même le sol de la salle. L'autre, une carte postale que l'on peut dater au moins des années 1930 en raison de la présence des boîtes d'entomologie réalisées par le frère Baute dans ces années-ci, a été prise de l'autre côté de la pièce. Elle montre l'état de la collection se trouvant près de l'entrée.
D'autres documents, conservés dans le musée, permettent également de retracer le parcours de quelques pièces des collections : inscriptions sur les cartels, anciennes étiquettes, facture d'achat de pièces géologiques, lettres relatives à l'échange de lépidoptères, anciens bulletins de l'association des anciens élèves, etc. Néanmoins, toutes ces traces demeurent trop ténues pour fixer une histoire détaillée ; seules les grandes étapes de la formation du musée sont connues.
La tradition considère la création du fonds d'animaux naturalisés comme la plus ancienne. Elle aurait été réalisée dès les premières années d'ouverture du pensionnat, soit peu après février 1859 ou dans les environs de 1863, comme l'atteste une plaquette sur l'établissement, publiée cette année-là et évoquant des éléments d'histoire naturelle.
Ces animaux naturalisés ont d'abord été placés dans le vestibule de l'infirmerie avant d'être déménagés une première fois "au premier étage [où ils s'étendaient] sur une partie de la salle commune, sur l'escalier alors inexistant qui dessert les dortoirs, en y ajoutant la chambre (...) du frère Jérôme et les chambres qui lui font suite" puis une seconde fois dans les locaux actuels. Les dispositions du musée auraient été élaborées par le frère Idinaël-Marie, M. E. Ségonzac, qui fut professeur de sciences dès l'ouverture de l'établissement avant d'en être le directeur entre 1885 et 1909.
Les collections ont été constituées entre le dernier tiers du 19e siècle et une large partie du 20e siècle. Elles ont été enrichies par les frères de l'établissement, par les frères-missionnaires, appartenant au réseau lasallien, au retour de leurs voyages, notamment des colonies françaises, mais également grâce aux dons de tierces personnes, qu'elles soient d'anciens élèves ou des amis des frères.
En 1910, le "cabinet d'histoire naturelle", selon le titre de la photographie qui en a été publiée, possède déjà sa configuration actuelle : les vitrines sont celles d'aujourd'hui. Une collection d'animaux naturalisés y est alors foisonnante.
Une large part de la collection de taxidermie est l'oeuvre du frère Xénophon-Joseph et de ses auxiliaires. Professeur de mathématiques dès 1865, il a également été sous-directeur de l'établissement entre 1885 et 1904.
Pendant la Première Guerre mondiale, le musée de l'établissement est affecté à l'officier gestionnaire qui s'en sert de bureau.£Sur une carte postale des années 1930, le musée semble avoir retrouvé la configuration qu'on lui connaît aujourd'hui. A cette date, les plans-reliefs sont mentionnés tout comme les collections d'ethnologie asiatiques et africaines. Les restes de momie sont également attestés de même que des herbiers, rangés dans des salles annexes de l'établissement.
Plusieurs frères ont poursuivi l'entretien, la préservation et l'enrichissement des collections. Entre les années 1960 et 1990, le nom du frère Henri Laur est fréquemment mentionné dans les archives et les billets annotés gardés au sein des tiroirs du cabinet. Celui-ci a été invité à inventorier une collection de fossiles, provenant du musée de Millau. Il s'est aussi occupé de la conservation des spécimens d'entomologie. C'est entre ces trois dernières décennies qu'ont été intégrés les derniers éléments du cabinet de curiosités : le crâne du gorille découvert à Lanuéjouls dans les années 1960, des échantillons de roches, des échantillons d'oologie. La dernière pièce apportée dans les fonds conservés est un crâne féminin, exhumé d'un tombeau gallo-romain en 1978.
