A finales del siglo XIX, Francisco de Zabálburu y Basabe, miembro de la elite social y económica bilbaína, construye en Madrid una casa-palacio, donde reservó una zona para la instalación de los fondos de su Archivo y Biblioteca.
La Biblioteca consta de 18.000 volúmenes (siglos XV-XIX) y una nutrida colección de manuscritos. Se formó, en primer lugar, con algunos de los ejemplares que los Zabálburu tenían en el palacio de Bilbao, "Villa Mena", y con las diversas compras efectuadas en España o en el extranjero. Así se encuentran ejemplares de la colección Salva o de la de Heredia y otras. Incluso se conservan los catálogos de subastas con los libros señalados por Zabálburu para su posterior adquisición. Cuando en 1877 la familia Zabálburu llega a la casa-palacio de Madrid, dedica una zona para la instalación de los fondos del Archivo y la Biblioteca. Después de ser catalogados, se distribuyen en armarios de madera y cristal con cerradura de hierro, especialmente diseñados para albergar y proteger libros y manuscritos. En años posteriores, sus fichas se vertirían en catálogos mecanografiados y han sido instrumentos perfectos de localización de cualquier impreso o manuscrito. Este gran trabajo fue efectuado y supervisado, en su mayor parte, por el abad de Silos, Ildefonso Guepin y el historiador Luciano Serrano. Al catalogar, Zabálburu dividió sus fondos en Archivo y Biblioteca.
El Archivo comprende una parte, la más numerosa, que es la mitad del primitivo archivo de la Casa de Altamira, casa noble española, que al ir entroncando títulos a lo largo de los siglos, posee una gran riqueza documental, y otra, más reducida, que procede de la colección subastada de Juan Ignacio Miró. Todos estos papeles de tanto apoyo a la historia de varios siglos fueron ordenados, numerados y colocados en unas cajas y finalmente depositados en armarios que ocupaban casi la totalidad de las paredes de un despacho que daba paso a la Sala de la Biblioteca y donde Zabálburu dedicó muchas horas a su propia labor de investigación.
La formación intelectual e histórica de Francisco de Zabálburu se pone de manifiesto al conocer su propia biblioteca. Los ejemplares, en general, están en muy buen estado y cuando hay alguno repetido o incluso triplicado, es porque dado el interés del autor, obra, edición, etc., lo mejoraba sucesivamente al encontrar otro mejor que el primero que había adquirido. Es el caso de la primera edición de los Fueros de Vizcaya de Juan de Junta de 1528, del que llegó a adquirir tres ejemplares. Dentro de este fondo general, pero bajo el epígrafe de "Libros raros y manuscritos de las provincias Vascongadas", Zabálburu coleccionó un selecto grupo de monografías que responden al título que las encabeza. Encontramos desde la obra de Pedro de Axular, Guero, publicada en Burdeos (1642), hasta un amplísimo número de Fueros, Ordenanzas y Reales Privilegios de las Provincias Vascongadas, en casi todas sus ediciones, sin faltar los autores de importancia oriundos de esas tierras: Esteban de Garibay, Andrés de la Poza, Juan de Icíar, Manuel de Larramendi, Pedro Pablo de Astarloa, José Agustín Ibáñez de la Rentería, Juan Ignacio de Iztueta, Juan Huarte de San Juan con su Examen de ingenios, publicada por el gran impresor Mathías Mares en Bilbao (1580), y varios más. Los ejemplares de toda la Biblioteca están en buen estado de conservación, pero los pertenecientes al fondo vasco, están especialmente cuidados. Muchos de ellos, a veces folletos de pocas páginas, están encuadernados esmeradamente en piel con hierros de oro y papel de aguas e incluso algunos conservan el sello del encuadernador A. Ménard.