Cette maison est construite en 1846 par Gustave Manès, maire de St-Denis. Il la cède à la colonie en 1857 alors qu'il part pour la métropole car il est gravement malade. L'évêché s'y installe et y reste jusqu'en 1911, suite à la séparation des biens de l'Eglise et de l'Etat. En 1911, deux créoles et amis d'enfance Georges Athénas et Aimé Merlo alias les écrivains Marius et Ary Leblond créent ce musée en l'honneur du poète, peintre et sculpteur Léon Dierx. La maison est rénovée dans les années 60: la façade en pierre est cassée et reconstruite en béton telle qu'on la connait aujourd'hui.

Tout d'abord forte d'œuvres d’artistes réunionnais du XIXe siècle comme Adolphe Le Roy, Louis Antoine Roussin ou les Grimaud et de scultures (Bourdelle, Carpeaux), la collection s'est enrichie au fil des donations et s'oriente principalement vers l'art moderne. En 1913 entre un fonds important de gravure et lithographies inspirées du roman « Paul et Virginie » et la famille Coat de Kervéguen fait donation en 1922 d'oeuvres d’Adèle Ferrand, peintre de la génération romantique, venue s’installer dans l’île à la fin des années 1840 et morte à Saint-Pierre en 1848.La collection d'art moderne est complérée en 1947 lorsque le frère du marchand et collectionneur d'art Amboise Vollard fait don de 157 oeuvres d'art d'artistes qu'il avait défendus tels que Gustave Caillebotte, Paul Cézanne, Paul Gauguin, Auguste Renoir, Odilon Redon, Pablo Picasso, Maurice Denis, Georges Rouault, Raoul Dufy ou Emile Bernard. Dans les années 90 le musée s'enrichit d'artistes comme Ange Leccia, Chen Zen, Jean Le Gac, Yan-Pei Ming, Peter Knapp ainsi que des pièces d’artistes réunionnais contemporains.