W 1325 r.założono katedrę kartuzów w San Martino, a do jej realizacji nazwano Siena architekta i rzeźbiarza Tino di Camaino, z pierwotnej fabryki pozostały wielkie Gotyckie lochy, ważne dzieło inżynieryjne. W ciągu pięciu wieków klasztor został przeprowadzony stale odnawiane, w 1581 roku, rozpoczyna się wielki projekt rozbudowy, powierzony architektowi Giovanni Antonio Dosio, przeznaczony do przekształcenia i surowy wygląd gotycki do obecnego cenny i wyrafinowany strój barokowy. Rosnąca liczba mnichów wymagała radykalnej przebudowy dużego klasztoru: zbudowano nowe celi i zmieniono cały system zaopatrzenia w wodę. Inicjatorem tego nowego i imponującego wyglądu Certosa San Martino jest Przeor Severus Turboli, który pełnił tę funkcję od ostatnich dwudziestu lat XVI wieku do 1607 roku. Pracę rozpoczęte pod kierunkiem Dosio kontynuują Giovan Giacomo di conforto, który wybuduje monumentalną cysternę klasztoru.
6 września 1623 roku rozpoczęła się współpraca ze stocznią św. Marcina architekta Cosimo Fanzago, która między kolejnymi wydarzeniami trwała do 1656 roku. Fanzago oznaczy każde miejsce klasztoru charakterystycznym znakiem władczej osobowości. Dzieło Fanzago charakteryzuje się niezwykłą aktywnością dekoracyjną, przekształca tradycyjne ozdoby geometryczne w urządzenia składające się z liści, owoców, stylizowanych loków, których efekty kolorystyczne i wolumetryczne nadają charakter wyjątkowego realizmu i zmysłowości. Około 1723 r.do królewskiego inżyniera i architekta Certozy Andrei canalu dołączył jego syn Nicola Tagliacozzi canalu, lepiej znany jako grawer i twórca sprzętu scenicznego. Zazwyczaj zdefiniowane przez architekta-artysty Teatralnego, Mikołaj zajmuje miejsce absolutnej uwagi w ramach wyrafinowanej Kultury xviii wieku, aby to, co dotyczy eksperymentów smakowych pod względem wystroju i integracji między bogato i architektonicznej konstrukcji. Angażuje się w tę gęstą i gorącą ekspresję artystyczną zwaną rokoko i która przejawia się w doskonałej syntezie malarstwa, rzeźby i architektury.
Kompleks ucierpiał podczas rewolucji 1799 roku i został zajęty przez Francuzów. Król nakazuje stłumić Kartuzów podejrzanych o sympatie Republikanów, ale ostatecznie zgadza się na odzyskanie urzędu. Tłumienie zostało zniesione, mnisi powrócili do San Martino w 1804 roku. Kiedy ostatni mnisi opuszczają Certozę, w 1812 r. kompleks był wykorzystywany przez wojsko jako dom inwalidów wojennych do 1831 r., kiedy został ponownie opuszczony w celu pilnej renowacji. W 1836 r.niewielka grupa mnichów powróciła, aby osiedlić się w San Martino, aby w końcu odnieść sukces. Stłumione przez zakony religijne i będące własnością publiczną, Muzeum Kartuzów zostało wydzielone w 1866 r.jako muzeum z woli Giuseppe Fiorelli, przyłączone do Muzeum Narodowego jako osobna sekcja i otwarte dla publiczności w 1867 r.
W muzeum i Certosa San Martino można odwiedzić następujące sekcje: Kościół, sekcja marynarki wojennej, Spezieria dei monaci, sekcja szopki, Quarto del Priore, sekcja obrazów i wspomnień miasta, sekcja teatru i ogrody.
