O Museu da Cidade desenvolveu uma actividade arqueológica intensa desde as suas origens, reunindo um acervo valioso da História de Lisboa. Na década de ´60 do século XX, pela mão da antiga conservadora Irisalva Moita, coube-lhe a responsabilidade por intervenções pioneiras no âmbito da Arqueologia Urbana, como as do Rossio, Praça da Figueira e Teatro Romano.

Aproveitando a experiência acumulada pela instituição, em 1996 foi formado o Serviço de Arqueologia do Museu da Cidade, com o objectivo de promover a salvaguarda, protecção, valorização, divulgação e estudo do património arqueológico da cidade e do território do município.

A actividade deste Serviço acompanhou os últimos desenvolvimentos da prática arqueológica em Lisboa, onde assumiu sempre um papel preponderante. Para além das cerca de 200 campanhas realizadas em articulação com outras acções urbanas de iniciativa camarária (até ao final de 2012), desenvolveu projectos próprios, orientados para matérias patrimoniais e científicas lisboetas, de que se destacam o «Projecto Integrado de Estudo e Valorização da Cerca Velha de Lisboa», o «Projecto do Teatro Romano de Lisboa» e a «Carta Arqueológica de Lisboa».

Actualmente, as competências deste Serviço foram integradas no CAL - Centro de Arqueologia de Lisboa, projecto lançado pelo Museu da Cidade.