ชั้นใต้ดินของพระราชวังมิลลัต ซึ่งเดิมเคยเป็นเรือนกระจกของพระราชวัง ได้ถูกปรับปรุงให้กลายเป็นพิพิธภัณฑ์ศิลปะเฉพาะทาง ระหว่างปี 1345 ถึง 1349 ตามคำสั่งของพระราชินีฟาราห์ ปาห์ลาวี และด้วยความร่วมมือของวิศวกรชาวฝรั่งเศส หลังจากการปฏิวัติอิหร่าน พิพิธภัณฑ์นี้ได้เปลี่ยนชื่อเป็น “พิพิธภัณฑ์ศิลปะแห่งชนชาติ” และเปิดให้ประชาชนเข้าชมในปี 1370 ในพิพิธภัณฑ์มีผลงานล้ำค่าจากทั่วโลก ทั้งที่ซื้อมาและได้รับบริจาคมา แสดงให้เห็นถึงอารยธรรมโบราณก่อนยุคอิสลาม ยุคอิสลาม และศิลปะจากแอฟริกา อินเดีย เอเชียตะวันออก อารยธรรมมายา รวมถึงศิลปะร่วมสมัยจากอิหร่านและประเทศอื่น ๆ โดยแบ่งออกเป็นหมวดหมู่ดังนี้
ศิลปะโบราณ
ในหมวดนี้จัดแสดงเครื่องปั้นดินเผาที่มีลวดลาย ซึ่งมีอายุระหว่างพันปีก่อนคริสตกาลที่ 4 ถึงพันปีก่อนคริสตกาลที่ 1 มาจากหมู่บ้านอิสมาอีล ออบอด์ในเมืองกัซวีน และจากเนินเขาในที่ราบตอนกลางของอิหร่าน ลวดลายเหล่านี้ได้รับแรงบันดาลใจจากสัตว์ที่ถูกเคารพบูชาและสายน้ำ
อารยธรรมมายา
ก่อนที่ทวีปอเมริกาจะถูกค้นพบในปี ค.ศ. 1492 มีอารยธรรมสำคัญอยู่ 2 แห่ง คือ มายา และอินคา พิพิธภัณฑ์แห่งนี้มีผลงานจากอารยธรรมมายาซึ่งมีต้นกำเนิดราวต้นศตวรรษที่ 1 ก่อนคริสตกาล
ศิลปะแอฟริกา
ส่วนนี้แสดงให้เห็นถึงพัฒนาการของศิลปะในอารยธรรมต่าง ๆ ของทวีปแอฟริกา ศิลปะเหล่านี้มีลักษณะเกี่ยวข้องกับความเชื่อ เวทมนตร์ ประเพณี ศาสนา และการใช้งานจริง วัสดุที่ใช้ก็มีทั้งไม้ หิน งาช้าง เซรามิก และโลหะ
ศิลปะร่วมสมัยของอิหร่าน
ในส่วนนี้แสดงผลงานของศิลปินร่วมสมัยชาวอิหร่านที่มีชื่อเสียง เช่น โซห์รอบ เซเพห์รี ฟารอมาร์ซ พีลอรอม ฮูเซน เซนเดห์รูดี อาร์เดชีร์ โมฮัสเซส บะห์ญัต ศัดร์ โมฮัมหมัด เอห์ซออี และงานประติมากรรมของ พัรวิซ ทานาโวลี ญอเซห์ ตาบาตาบาอี เมห์รี โมอ์ตามิด และ อิสมาอีล ตาวักโกลี (หรือที่รู้จักในชื่อ “เมช อิสมาอีล”)
ศิลปะร่วมสมัยของโลก
ในหมวดนี้มีผลงานศิลปะของศิลปินชื่อดังจากศตวรรษที่ 20 เช่น เฮอร์เบิร์ต ไบรอัน ซูบีสกี เฟอร์น็องด์ เลเฌ่ มาร์ก ชากาล และแม็ค ออวอย์
