L'attuale museo, un imponente castello a 3 piani, fu costruito tra il 1753 e il 1755 come prevosto del monastero dei canonici di Santa Margherita dall'architetto Ludwig Oswald di Villingen. La statua di Margherita sul timpano centrale del prevosto è opera dello scultore Josef Anton Hops di Villingen. I soffitti in stucco sono stati realizzati dallo stuccatore di Friburgo Franz Anton Vogel.
Tra il 1815 e il 1873 l'edificio fu utilizzato come tessitura del cotone. Successivamente trasformata in hotel, la casa dell'ex rettore vide ospiti illustri come il Kaiser Guglielmo I e la sua famiglia nel 1880. Dal 1891 al 1977 l'edificio del palazzo ha ospitato vari tipi di scuole. Dopo un ampio restauro, il Museo Elztal con la sua vasta collezione è stato aperto al pubblico nel palazzo barocco nel 1985.