O Museu Municipal Agostinho Martha foi criado pela Lei municipal nº 1217 de 30 de julho de 1974. Foi inicialmente organizado pelo pesquisador gravataiense, Jorge Rosa, através de Decreto Municipal nº1167 de 10 de julho de 1981, que também designou o nome Agostinho Martha, em homenagem ao conhecido pesquisador também gravataiense. Foi inaugurado extraoficialmente na rua Dr. Luís Bastos do Prado. Posteriormente, foi adquirido pelo município, um sobrado em estilo colonial português construído aproximadamente em 1860, onde foi instalado, definitivamente, em 6 de setembro de 1975, localizado na rua Nossa Senhora dos Anjos, 547, fundos da Escola Dom Feliciano. Atualmente, o prédio encontra-se em fase de restauração e o museu passou a funcionar em sede provisória, na rua Dr. José Loureiro da Silva,1360 no horário das 9h às 17h sem fechar a o meio dia.

O Museu se subdivide em três setores interligados que compreendem o próprio Museu Municipal Agostinho Martha, o Arquivo histórico Antônio Soares da Fonseca e o de Patrimônio Histórico. O acervo é composto de peças que contam a história do município, desde o período colonial até os dias de hoje.

Entre suas principais atividades estão exposições temáticas de acordo com datas históricas, Municipais, Estaduais e Nacionais, que ficam em períodos de 20 a 30 dias abertas ao público em geral. Um dos principais projetos realizados pelo Museu é o circuito cultural, atividade direcionada a estudantes, que conta com visita guiada pelo Museu e pontos históricos da cidade, onde um professor conta a história do município a partir da chegada dos Índios Guarani, por meio do acervo exposto no Museu, seguindo em caminhada pelos pontos históricos centrais como a Fonte do Forno, Igreja Matriz, Praça dom Feliciano, Prefeitura e casa dos Açores.