La Sezione di Storia Locale ospita la ricostruzione di una tomba a pozzetto in scala 1:1 del Periodo Eneolitico rinvenuta nei primi anni del 1970 in loc. Il Cucule nel territorio comunale di Poggibonsi, contenete i resti scheletrici di due adulti ed un bambino con il corredo di sepoltura. La tomba è corredata da un diorama esplicativo.
Sono inoltre presenti numerosi reperti ( ceramiche, oggettistica varia, fibbie, ecc.) ritrovati durante gli scavi della città medioevale di Poggibonizzo (Podium Bonitii), nel corso della partecipazione del Laboratorio Marmocchi alle varie campagne di scavi effettuate dal Dipartimento di Archeologia dell’ Università di Siena dal 1993 ad oggi.
E’ inoltre esposto un plastico ricostruttivo in scala 1:500 rappresentante il centro cittadino di Poggibonsi nei secoli XIV-XV, dal quale è possibile ricavare l’ andamento del circuito murario e la posizione delle porte di accesso unitamente al supporto di una foto aerea sulla quale sono evidenziati i vari riferimenti attuali con il plastico ricostruttivo.
E’ anche presente un diorama in scala 1:50 ricostruttivo dell’ antica Porta di S. Maria, detta delle Chiavi dopo la consegna delle chiavi della città all’ Imperatore del Sacro Romano Impero Arrigo VII° giunto a Poggibonsi il 6 gennaio 1313.
Il plastico rievoca tale av
venimento con soldatini in piombo raffiguranti lo storico avvenimento. 
Museo di Paleontologia "Francesco Costantino Marmocchi" Poggibonsi 