يعود بناء متحف "طرطوس" إلى القرن الثاني عشر الميلادي، حيث بني في فترة الحروب الصليبية على أساس أنه كاتدرائية لاتينية وداخل الكاتدرائية معاكس تماماً لمظهرها الخارجي، وصرامة العصور الوسطى تصبح هنا شموخاً ورشاقة..

ينقسم الجناح الرئيسي الشديد الارتفاع إلى أربع قناطر نصف اسطوانية أما القبب النصفية لصدور الكاتدرائية الثلاث فهي مرصوفة بعناية فائقة، يدخل النور غزيراً عبر ثلاثيات نوافذ الواجهة ونوافذ المكان المخصص للكورس فتتألف الحجارة الناعمة الوردية اللون، لكن زخارفها الورقية تشتمل على عدد كبير من الأشكال: أوراق عريضة منحنية، تخريم نباتي ينفرج عن أزهار ناعمة وورود صغيرة في الوسط استبدلت أحيانا بأشكال رؤوس بشرية.

كان حجاج القرن الرابع والخامس يقصدونها ليصلوا أمام أيقونة السيدة "مريم" التي رسمها القديس "لوقا" وكانوا يتناولون القربان على مذبح "مار بطرس".

وفي عام 1840 تم تحويل مبنى الكاتدرائية إلى مسجد لمدة ثمانين عاماً وبنيت المنارة أو المئذنة على القسم الشمالي الغربي منه.

وبعد الاحتلال الفرنسي لسورية سُجل المبنى كمبنى أثري تابع لمديرية الآثار السورية الناشئة بعد معاهدة 1936.

وفي عام 1956 تحول المبنى إلى متحف وطني تابع لمحافظة "اللاذقية وطرطوس" ومنذ أكثر من نصف قرن أصبح متحف لمحافظة "طرطوس"، وتعرض فيه بكثير من الدقة مختارات من تحف وجدت محلياً أو من أهم مواقع الساحل السوري ابتداءً من "وادي القنديل" شمالاً حتى النهر الكبير جنوباً ومن أهم محتوياته:

  • تمثال للإله "بعل" إله العاصفة، عثر عليه في منطقة "القبون" شرق "القدموس" في تسعينات القرن الماضي ويعود إلى 1000 عام قبل الميلاد.

  • توابيت فينيقية شبيهة بالإنسان وهي توابيت ملوك وأمراء جزيرة "أرواد" التي كانت عاصمة الساحل السوري.

  • لوحات فسيفساء تمثل آلهة الطبيعة: البحر والنهر والرعي وقد عثر عليها في موقع "جلليني" على النهر الكبير الشمالي وتعود للقرن الأول الميلادي.

  • خزائن آثار "أوغاريت": أهمها ثلاثة نصوص مسمارية مكتوبة باللغة الأكادية.

  • خزائن آثار "عمريت" وهي تماثيل نذرية وقطع أثرية تعود للفترة القرن 6-1 قبل الميلاد.

  • خزائن آثار" كزل" التي تقع على بعد 22كم جنوب شرق "طرطوس" وفيها آثار متنوعة من الفترة /6-1 قبل الميلاد.

  • لوحة فريسك مرسومة على القماش والكلس تمثل دخول "السيد المسيح" إلى المعبد وقد عثر عليها في قلعة "الحصن" وتعود للقرن الثاني الميلادي.