Il complesso che si affaccia su via san Pietro, è formato da due palazzi. Il palazzo Buonsignori, che nonostante la sua edificazione risalga al XV secolo, presenta una facciata direttamente ispirata al medievale palazzo pubblico della città, anche grazie ai restauri puristi della seconda metà del XIX secolo. Il palazzo Brigidi, che è invece di più antica costruzione (XIV secolo) ed è solitamente identificato come l'antica residenza della famiglia Pannocchieschi e quindi anche di Nello, sposo della celebre Pia dantesca.
Dal 1932 vi trova sede la Pinacoteca Nazionale di Siena, una important raccolta di capolavori della pittura senese del Tre-Quattrocento, giunta fino ai giorni nostri grazie alla preziosa opera di conservazione dell’abate Giuseppe Ciaccheri, che già nel XVIII secolo riunisce quello che diverrà, dopo varie vicissitudini storiche, il nucleo centrale dell’attuale esposizione.
Tra i capolavori esposti, vanno segnalati alcuni fondamentali capisaldi dell’arte trecentesca.
I polittici di Duccio di Buoninsegna e la preziosa ed elegante Madonna dei Francescani; le raffinate tavole di Simone Martini e del cognato Lippo Memmi, le più imponenti tavole di Pietro ed Ambrogio Lorenzetti.
Le sale dedicate alla pittura del Quattrocento alternano le preziosissime ed aristocratiche raffigurazioni di Giovanni di Paolo (1400 ca. - 1482), le rasserenanti Madonne di Neroccio di Bartolomeo Landi (1447 - 1500) e di Francesco di Giorgio Martini (1439 - 1502), le stilizzate composizioni di Matteo di Giovanni (1430/33 - 1495) dalle fredde tonalità di smalto. Le due tavolette raffiguranti Una città sul mare ed Un castello in riva al lago: già attribuite ad Ambrogio Lorenzetti sono state accostate dalla critica più recente al Sassetta (1400 ca. - 1450), vicino a capolavori come il Polittico dell’Arte della Lana. Il museo ospita inoltre le imponenti pale del Beccafumi (1486 - 1551), dove i colori cangianti ed i bagliori delle luci illuminano corpi atteggiati in pose contorte, secondo il gusto manieristico, e le più pacate narrazioni del Sodoma (1477 - 1549), impreziosite dalle accurate notazioni paesistiche al pari dei dipinti di Bernardino Fungai (1460 - 1516), e del Pintoricchio (1454 - 1513). La sala delle sculture accoglie una importante serie di bassorilievi e sculture lapidee del Tre-Quattrocento, e dalle grandi vetrate è possibile vedere un suggestivo panorama dei tetti senesi.
Le tele del Seicento senese sono state riunite in quattro sale che offrono una panoramica pressoché completa della cultura pittorica di quel periodo, con opere, tra gli altri, di Francesco Vanni, Rutilio Manetti, Niccolò Tornioli, Bernardino Mei.
Di indubbio interesse anche la raccolta dei dipinti della collezione Spannocchi, nucleo omogeneo per provenienza, ma completamente estraneo alla produzione senese, con opere dell’Italia del Nord, Fiamminghi, Tedeschi ed Olandesi in un arco di due secoli. Spiccano tra i molti capolavori, S.Girolamo di Albrecht Dürer (1471 - 1528) firmato e datato 1514, e l’intima e dolcissima Natività di Lorenzo Lotto (1480 ca. - 1556).