Construit comme une chambre forte rattachée au Palácio da Ajuda, le musée est doté de vitres pare-balles, de portes blindées de cinq tonnes et d'une surveillance avancée, ce qui en fait l'un des musées les plus sécurisés au monde.

Sa pièce maîtresse est la deuxième plus grande pépite d'or jamais découverte, qui pèse plus de 20 kg. Extraite au Brésil pendant la période coloniale, la pépite met en évidence les liens historiques et économiques durables entre le Portugal et son ancienne colonie. Parmi les autres gemmes brésiliennes exposées figurent un diamant brut de plus de 138 carats provenant du Minas Gerais et le célèbre "diamant de Bragance", qui est en fait une remarquable aigue-marine.

La collection s'étend du XVIe au XXe siècle et présente des bijoux, des objets décoratifs et des insignes ayant appartenu à la Couronne portugaise. De nombreuses pièces n'étaient pas de simples symboles de richesse, mais avaient une signification politique, servant de dots, d'offrandes à l'église ou d'étalages du pouvoir royal.

Les mesures de sécurité sont loin d'être excessives. En 2022, des bijoux portugais prêtés à une exposition néerlandaise ont été volés et n'ont jamais été retrouvés, une perte qui résonne encore aujourd'hui. Le musée du Trésor royal veille désormais à la protection de ces objets inestimables tout en offrant au public une occasion rare d'explorer l'héritage royal du Portugal et l'histoire mondiale qui l'a façonné.