La entrada del museo, según el proyecto encargado por el doctor González Velasco al arquitecto Francisco de Cubas (Marqués de Cubas) e inaugurado en 1875, estaba originalmente engalanada con el busto de Minerva, de Agustín Mustieles, diosa protectora de la Medicina, y la inscripción Nosce te ipsum respectivamente en el frontón y el arquitrabe del pórtico; las esculturas sedentes de dos padres de la Medicina española, Miguel Servet, obra de Elías Martín, y el Divino Vallés, obra de Ramón Subirat, por delante de él; y dos murales representando a las alegorías de la Cirugía y la Medicina, pintados por Isidoro Lozano a ambos lados de la puerta principal. Con posterioridad, estas figuras fueron sustituidas probablemente a principios del siglo XX por alegorías de la Prehistoria y la Etnografía.
Si bien la Minerva y el lema aún se conservan, las esculturas están en paradero desconocido. Respecto a las pinturas murales, era posible que quedase algún resto de aquellas que pudieron quedar ocultas tras la rehabilitación del edificio después de la Guerra Civil, hacia 1943. Por ese motivo, el equipo de restauración del museo, dirigido por Cristina Guerrero, ha realizado un sondeo estratigráfico del revestimiento de la fachada principal para conocer qué capas se conservan bajo el aspecto actual. Las catas, de 4cm*4cm, se han realizado en lugares concretos conforme al trabajo documental previo llevado a cabo al efecto.
A la luz de los resultados obtenidos no se puede afirmar la ausencia o presencia de restos de pintura pero sí que, aun en el que caso de que las hubiera, son irrecuperables por el tratamiento que se dio al muro en dicha intervención, resultando imposible separar las capas de mortero sin llegar directamente al ladrillo macizo.
Lo que parece probable es que en la reforma integral del edificio acometida en los años 40, se eliminasen los restos de enlucido y se dejase el ladrillo visto para enfoscar y revocar sobre una superficie saneada y firme. Era lo habitual en esa época.
Otra posibilidad es que enfoscaran encima de los restos, pero al no haber capa intermedia (de cal u otro elemento) es imposible separar los estratos y rescatar de entre ellos una hipotética capa de pintura.