Nel 1956 la villa venne comprata dall'armatore ed editore Ernesto Fassio (1893-1968) presso la famiglia Croce e trasformata in residenza della figlia Franca Ginevra (1926) che vi si era trasferita dopo le nozze col medico legale Radu Tomellini.

L’edificio, forse di origine cinquecentesca e per certo documentato nella seconda metà del '700, fu integralmente ristrutturato, negli esterni e negli interni, tra il 1959 e il 1960 dal noto architetto genovese Luigi Carlo Daneri (Borgo Fornari 1900-Genova 1972), assecondando le esigenze residenziali della famiglia Fassio, modificando la disposizione dei piani e l'articolazione antica degli spazi, cancellando ogni elemento decorativo originale per attribuire all'abitazione la sobrietà preziosa e contenuta di un nuovo segno seicentesco.

Con tutto il parco e le numerose pertinenze, la villa era stata acquistata nel 1979 dal Comune di Genova, dopo la liquidazione, nel 1976, della Società di Navigazione Villain e Fassio al cui patrimonio l'edificio apparteneva, per essere destinata a contenitore delle  preziose collezioni dei fratelli Frugone da molto tempo conservate in un deposito.

Solo tra il 1989 e il 1992 si avviarono, però, a cura dei Lavori Pubblici comunali, interventi di adeguamento strutturale nella villa per rispondere in modo corretto alla sua nuova funzione museale mantenendo inalterata la disposizione degli interni della villa ai piani seminterrato e nobile, con una specifica attenzione per i materiali di rivestimento e per gli apparati decorativi inseriti dall'architetto Daneri. L'allestimento museografico delle collezioni dei fratelli Frugone fu curato tra il 1992 e il 1993, dallo studio d'architettura  Ferretti & Bobbio di Genova e il museo si inaugurò  al pubblico il 21 marzo 1993.