Instalada num edifício modernista de 1958, desenhado por José Carlos Loureiro, a Casa Marta Ortigão Sampaio resultou de uma doação à Câmara Municipal do Porto em 1978, e abriu ao público em 1996.

Marta Ortigão Sampaio (1897-1978), filha de Estela de Sousa e Vasco Ortigão Sampaio, sobrinho de Ramalho Ortigão e célebre colecionador e mecenas portuense, era sobrinha materna das pintoras Aurélia de Sousa e Sofia de Sousa e nasceu num contexto privilegiado, convivendo desde cedo com a prática artística.

O espaço evoca o ambiente que rodeou a vida desta família da burguesia portuense, apresentando coleções de pintura, joias, uma biblioteca especializada em livros de arte, peças de mobiliário de influência francesa, inglesa e indo-portuguesa e outras peças de arte decorativas.

O espólio é constituído pela transferência do recheio, ou parte deste, da moradia que o casal ocupava em S. Mamede de Infesta – Matosinhos. Curioso é o facto da casa na Rua de Nossa Senhora de Fátima nunca ter sido efetivamente habitada, o que indicia a secreta intenção desta construção, destinada a ser legada à cidade.

Na Casa Marta Ortigão Sampaio encontram-se obras do naturalismo português de Silva Porto, Carlos Reis, Malhoa, Roque Gameiro, entre outros, e um importante acervo de pinturas, desenhos e fotografias de Aurélia de Sousa, uma das mais singulares artistas portuguesas do seu tempo.

A importante coleção de joias, uma das maiores de uso pessoal, apresenta perto de três centenas de peças de finais do século XVII ao século XX.

Ladeando a casa, no jardim encontram-se pedras trabalhadas que pertenceram ao convento de S. Bento de Avé-Maria, um pequeno lago e flora de interesse, tais como espécies de magnólias [magnolia grandiflora], um Cedro do Atlas [Cedrus atlantica].