La création d’un cabinet d’histoire naturelle formait la base de l’oeuvre de la Société des sciences naturelles, et pour y arriver, un appel fut lancé à tous les amateurs des sciences naturelles pour les engager à faire parvenir à la société “tous les objets pouvant intéresser l’étude de l’histoire naturelle du Grand-Duché. Cet appel fut écouté et les collections allaient sans cesse en augmentant grâce aux dons nombreux et intéressants envoyés de toutes parts. Le 27 avril 1854, les portes du musée s’ouvrirent au public et ce même jour, 79 visiteurs parcoururent les locaux que le gouvernement avait mis à la disposition de la société dans le bâtiment de l’Athénée.
Deux conservateurs, de préférence professeurs à l’Athénée, étaient chargés de la conservation, de la surveillance et du classement des collections. L’un devait s’occuper principalement des collections de minéralogie et de géologie, l’autre de celles de zoologie et de botanique.
Ce cabinet a été le précurseur de l’actuel Musée national d’Histoire naturelle.