El museo fue creado mediante la Ley N° 15563, promulgada el 14 de mayo de 1965. Posteriormente, el 11 de noviembre de 1972, la Comunidad Campesina de Huari cedió al Instituto Nacional de Cultura el inmueble que ocupa hasta la actualidad. Entre 1990 y 2001, Huari y gran parte de la zona sur de Huancayo fueron escenario de diversas acciones terroristas, situación que motivó el cierre temporal del museo por disposición del Ejército Peruano. No obstante, tras la ejecución de trabajos de acondicionamiento integral del inmueble y la implementación de un nuevo guion museográfico, el museo fue reabierto el 21 de junio de 2001 mediante la Resolución N.° 252/INC. El Museo de Sitio de Wariwillka tiene una infraestructura rústica de dos pisos cada planta con 04 ambientes que fueron adecuados para la museografía donde se expresa la secuencia del desarrollo cultural Wanka, desde la época formativa hasta la influencia Wari e Inka. En el primero piso funciona la sala de exposición temporal, el depósito y los ambientes administrativos, en el segundo piso funciona las salas de exposición permanente donde se visualiza el proceso de desarrollo histórico del valle del Mantaro de la cultura Wanka, tomando énfasis la época de Influencia Huari. A partir de 1997–2000 comienza una nueva etapa para el museo emprendido por el Instituto Nacional de Cultura dando inicio a trabajos de la refacción infraestructural del inmueble. En los años 2000–2001 se inicia el acondicionamiento y la implementación de las salas de exposición de acuerdo a las normas museológicas y museográficas dotándole de un guion del desarrollo de la cultura Wanka, perteneciendo actualmente a la Red de Museos del Perú. Se encuentra distribuido de la siguiente manera: En el segundo nivel y primera sala se expone un diorama del Sitio Arqueológico Wariwillka, cuadro cronológico, un cuadro de la primera pareja Wanka y dos cráneos deformados. En la segunda sala se muestra el material lítico de la época pre cerámica del Valle del Mantaro y las cerámicas de las fases formativas del desarrollo de las aldeas de la Cultura Wanka. En la tercera sala se encuentra la Influencia Wari con cerámicas ceremoniales y la Dama de Huari. En la tercera sala se muestra herramientas de trabajo de la cultura Wanka y la influencia Inca con cerámicas en miniatura y materiales en metal como pectorales, armas de guerra y brazaletes. La colección está conformada por 122 bienes culturales prehispánicos en exposición de un total de 263 piezas inventariadas y registradas en el Sistema Nacional de Bienes Culturales Inmuebles del Ministerio de Cultura. Entre las piezas más destacadas de la colección se encuentra un conjunto de cerámicas en miniatura que, según las investigaciones realizadas, correspondería a cerámica ceremonial de época inca. Estas piezas fueron halladas durante las excavaciones dirigidas por el arqueólogo Daniel Shea. Asimismo, sobresale la denominada Dama de Huari, conformada por los restos óseos de una mujer descubiertos en el Sitio Arqueológico Wariwillka durante las investigaciones del arqueólogo Ramiro Matos. Finalmente, destaca un silbato zoomorfo perteneciente a la época Wanka, considerado una de las piezas más representativas de la colección. El Museo de Sitio Wariwillka cuenta con una Sala de Exposiciones Temporales, cuyas muestras han contribuido significativamente a dinamizar la actividad cultural e incrementar el número de visitantes. Estas exposiciones se renuevan aproximadamente cada cuatro meses, ofreciendo al público propuestas diversas y de gran interés. Entre las más destacadas, por su impacto y afluencia de público, se encuentran la Exposición de la Danza de la Huaconada de Mito, Mujeres Creadoras de Arte, Los Chinchilpos y Gamonales, y Bordados Wankas.

El estado de conservación es muy bueno por el mantenimiento permanente que efectúa el Ministerio de Cultura en el Museo.

Mediante la Ley N.° 15563, promulgada en 1965, en su artículo 2 se dispone la creación del Museo Arqueológico Huanca en la ciudad de Huancayo, en el lugar donde se ubica el Templo Adoratorio de Wari Vilca. Asimismo, se establece que dicho museo dependerá de la Casa de la Cultura del Perú y tendrá como finalidad promover el estudio de la arqueología regional del centro del país, conservar el patrimonio arqueológico de la zona y supervisar los trabajos de exploración y excavación que se realicen en la región con fines de investigación arqueológica. El Museo de Sitio recibe esta denominación debido a que su colección arqueológica y el patrimonio cultural que resguarda proceden directamente del mismo yacimiento arqueológico donde se encuentra emplazado: el Santuario Arqueológico de Wariwillka. Esta característica le otorga un estrecho vínculo con el contexto histórico y cultural del sitio, permitiendo a los visitantes comprender e interpretar los hallazgos en su entorno original.