Bürger von Neuss gründeten 1839 den Neusser Heimat- und Geschichtsverein, der als Keimzelle einer musealen Tradition in dieser Stadt gelten kann. Durch das großzügige Vermächtnis von Pauline Sels wurde der erste städtische Museumsbau im Stil eines antiken Tempels 1912 auf dem Marktplatz errichtet. Sie schenkte der Stadt außerdem die umfangreiche kunst- und kulturgeschichtliche Sammlung ihres Mannes Clemens Sels, nach dem das Museum 1950 benannt wurde.
Nach der Zerstörung des ersten Museumsbaues im Zweiten Weltkrieg fand der gerettete Kunstschatz zunächst im Obertor, einem aus dem 12. Jahrhundert stammenden ehemaligen Stadttor, eine neue Präsentationsstätte. Das markante, mittelalterliche Wahrzeichen von Neuss beherbergt auch heute noch die mittelalterliche Abteilung sowie Volkskunst und Spielzeug.