Сградата, в която се помещава музеят, е построена около средата на 19 век, като е изградена само от камък. Затворът функционира по предназначение до 1954 г. В него се помещава фототабло с едни от най-известните личности, които са лежали там: Васил Левски, Тодор Каблешков и др.

Конструкцията е направена от камъни и има приземен етаж, два горни етажа, два вътрешни двора, заобиколен от високи стени и няколко обслужващи сгради. Направена е възстановка на интериора на три от килиите и карцера, функционирали по времето на борбите за национално освобождение. В помещението за мъчения са представени уредите, с които са извършвани инквизиции, както и описание на най-често прилаганите изтезания. В коридора на първия етаж върху табла са изписани имената на 399 поборници, лежали в Търновския затвор. Върху отделно фототабло са портретите на най-значимите личности, затваряни тук – Филип Тотю, Стефан Караджа, Васил Левски, Тодор Каблешков, Бачо Киро, Георги Измирлиев, Тодор Кирков и др.