La sede della Galleria è il palazzo Abatellis, noto anche come Palazzo Patella, che venne costruito dal 1495 dall'architetto Carnelivari per ordine del Pretore di Palermo Francesco Abatellis, è un magnifico esempio di arte gotica-catalana e rinascimentale in Sicilia.
Sono esposte opere comprese tre l'XI e il XVIII secolo, numerosi intagli lignei di arte araba, ceramiche ispano-moresche del XIII-XVI secolo, sculture come il busto di "Eleonora d'Aragona" di Francesco Laurana (1430-1502).
Oltre alle opere di Antonello da Messina (tra queste "Annunziata" e "tre Santi"), sono visibili dipinti di varie epoche e di varie scuole, anche di scuola fiamminga.
Il palazzo gravemente danneggiato nel corso della II guerra mondiale ha ritrovato dopo molti anni il suo antico splendore dopo l'intervento dell'architetto Carlo Scarpa che ne ha curato il restauro e l'allestimento museale.