Potrzeba przeprowadzenia inwestycji zrodziła się z konieczności pomieszczenia stale zwiększających się zasobów muzealnych, jak również z idei utworzenia placówki „z prawdziwego zdarzenia”, wychodzącej z szeroką ofertą kulturalną do mieszkańców Włocławka, diecezji i innych osób zainteresowanych.

W roku 2007 biskup włocławski Wiesław Mering zlecił wikariuszowi biskupiemu ds. materialnych diecezji przygotowanie planu rozbudowy muzeum. Koncepcję i dokumentację budowlaną wykonało Biuro Projektów JOTA we Włocławku, pod kierunkiem mgr. inż. Andrzeja Tomaszewskiego i architekta Piotra Nogowskiego. 

Całkowita wartość inwestycji wyniosła 14 653 512,53 zł, w tym dofinansowanie ze środków EFRR 9 495 568,24 zł, co stanowi 65 proc. całkowitych wydatków kwalifikowalnych. Dzięki tej refundacji projekt pn. „Rewitalizacja obiektów kultury Diecezji Włocławskiej we Włocławku. Rewaloryzacja i rozbudowa Muzeum Diecezjalnego” mógł zostać zrealizowany.

Generalnym wykonawcą robót była włocławska firma LUX-Dom Sp. z o.o. Prace konserwatorsko-budowlane polegały na przywróceniu budynkowi Kolegium Księży Wikariuszy historycznego wyglądu oraz podniesieniu jego funkcjonalności i dobudowie części mieszczącej magazyny muzealne, zaplecze socjalne, pracownie konserwatorskie oraz aulę, w której będą się odbywały wystawy czasowe, koncerty, wieczory autorskie, sympozja itp. Muzeum Diecezjalne czynne jest od stycznia.

Uroczystego otwarcia i poświęcenia dokona 24 czerwca ks. bp Wiesław Mering, w obecności prymasa Polski abp. Józefa Kowalczyka, księży biskupów metropolii gnieźnieńskiej, przedstawicieli władz państwowych, wojewódzkich i miejskich, duchowieństwa i licznie zaproszonych gości.