El museo, que quiso en 1700 el Gran-duque Pedro Leopoldo como colección de pinturas, ha sido escogido en 1873 para exponer el David de Miguel Ángel, trasladado aquí desde su lugar original en la plaza de la Signoria.
La grande obra maestra, expresión del genio del joven Miguel Ángel, y símbolo de la libertad de la República Florentina de los primeros años de 1500, domina la sala construida expresamente para él por el arquitecto De Fabris. Aquí han llegado después otras estatuas de Miguel Ángel que han transformado la Galería en un museo del artista: los cuatro esclavos, destinados a la tumba del Papa Julio II que nunca han llegado a su destino, el San Mateo destinado a la Catedral de Florencia, y la Piedad de Palestrina, atribuida a Miguel Ángel maduro.