El museo se ubica en el edificio del antiguo consistorio de Plentzia, cuya tipología corresponde al de una casa torre. Se ubica en el nº 27 de la calle Goienkale, en el casco medieval de la villa de Plentzia (fundada en el 1299). Hace esquina con la cuesta Udaletxe Aldapa.
Al exterior tiene dos escudos: el de la Villa (el más antiguo de la misma, siglo XVI) y el de los Reyes Católicos. El escudo o blasón de Plasencia de Butrón, ostenta sobre ondas de agua una nao, nave de alto bordo, con castillos a proa y a popa, con apararejos, bauprés y cofas en los mástiles trinquete y mayor, aparejo latino en la mesana y con velas aferradas. La nao está surmontada de un lucero de ocho puntas y de dos espadas por la contribución armada de Plasencia a las escuadras del Señorío de Bizkaia. El trinquete y el mayor rematan en cruz y portan sendas banderolas desplegadas al viento, indicando su pertenencia a Plasencia y a Bizkaia.
Sobre la entrada del edificio hay una inscripción de 1562 alusiva al donante Don Martín Pérez de Placencia. Después de la construcción de la actual casa Consistorial, en el año 1922, sirvió como juzgado comarcal y local.
Actualmente el edificio dispone de una única puerta de entrada, aunque en el pasado tuvo al menos dos. Dispone de una zona de entrada a nivel de calle, un semisótano, primera planta y segunda planta. Es de planta cuadrada con tejado a cuatro aguas, con varias ventanas y un balcón a la calle Goienkale.
Dentro del interesante conjunto que ofrece el casco antiguo de Plentzia, este edificio noble destaca por su espléndido aparejo en piedra de sillería, con puerta de acceso adovelado, en arco de medio punto sobre el que se abre un balcón. Es sin duda uno de los elementos más atractivos de la arquitectura histórica de la villa.
Se rehabilitó en el año 1986, por lo que su estado de conservación tanto exterior como interior es bueno. La datación de este edificio se remonta a fines del siglo XVI, siendo junto con la Iglesia Parroquial los más antiguos de ese conjunto histórico-artístico que es el casco, y tiene su origen en la villa medieval del siglo XIII. Hay que tener en cuenta el sustancial cambio urbanístico operado a consecuencia del devastador incendio acaecido en la villa en el siglo XV y el siglo XVII, pero este último no alteraría su aspecto y sí el de las casas colindantes, configurándose este paisaje urbano que ha llegado hasta nosotros durante el siglo XVIII.
Así pues, este emblemático edificio destinado a consistorio hasta el año 1922, en que se trasladó al naciente Ensanche de la Alameda de San Pedro (Plaza del Astillero), fue destinado a otros usos como juzgado, calabozo y estafeta de correos. Hasta entonces los asuntos que en él se dirimían tenían estrecha relación con el mundo de la mar, cuando gentes de Plentzia se dedicaban a la navegación y construcción naval. Se guardaban también los papeles de la Cofradía de Mareantes de San Pedro (siglo XVI), en torno a la cual estaba agremiado un considerable número de vecinos y de la que saldría la Escuela Náutica (siglo XIX).
En enero de 1999 la Fundación Plasentia de Butrón inauguró en este edificio el Museo Plasentia Butrón.