Les stèles anthropomorphes découvertes dans l'aire mégalithique de Saint-Martin-de-Corléans représentent un exemple des riches témoignages préhistoriques de la Vallée d'Aoste. Des stèles semblables ont été retrouvées jusqu'au Haut-Tigre vers l'Orient, sur les côtes nord et ouest de la Mer Noire et au centre-nord de la Sardaigne ; un groupe considérable a été découvert en Lunigiana. Dans l'arc alpin, on en a aussi découvert à Sion (Valais), de la même époque et presque identiques à celles de Saint-Martin-de-Corléans.

Les restes exposés dans la salle couvrent un long arc temporel, qui va du Mésolithique, avec les quartz, à l'Énéolithique ou âge du Cuivre (3000-2800 avant J.-C.) avec des scalpels et de petites haches en pierre verte, des bracelets de coquillage, des meules à céréales, jusqu'à l'âge du Bronze tardif et final (XIIIe-XIIe siècles avant J.-C.) avec une épée en bronze et la pointe d'une lance, ainsi que différents instruments liés aux activités agricoles.
Le premier et le deuxième âge du Fer (VIIIe-VIIe siècles avant J.-C./Ier siècle avant J.-C.) sont documentés par des objets personnels, comme les fibules, les armilles, les anneaux de cheville, ainsi que par une riche collection de produits manufacturés en céramique.
Un décor reconstruit un modèle de cabane de l'âge du Cuivre.
Lors des ateliers didactiques organisés pour les écoles, les élèves peuvent s'essayer à la peinture rupestre dans la grotte artificielle expressément construite au sous-sol du musée.