Antigo e moderno ao mesmo tempo, o Museu Gregoriano Profano é talvez o museu do Vaticano com a personalidade mais complexa. Foi fundado em 1844 por Gregório XVI Cappellari num local completamente diferente, no Palácio do Latrão, para expor sobretudo os achados das escavações realizadas nas primeiras décadas do século XIX em Roma, Cerveteri, Veio e Óstia. Foi transferido para os Palácios do Vaticano apenas na década de 1960 por João XXIII Roncalli e foi inaugurado novamente em 1970 sob o pontificado de Paulo VI Montini. Para acolher as suas coleções, Paulo VI mandou construir um novo espaço de exposição entre o lado norte das muralhas do Vaticano e a Pinacoteca do Vaticano. A chamada "Nova Ala" dos Museus do Vaticano, projetada pelo estúdio de Fausto e Lucio Passarelli de acordo com critérios museográficos modernos, é muito diferente da Pinacoteca adjacente. Arejada, inundada de luz natural, alterna o cimento armado deixado à vista com o tijolo e a pedra cinzenta. O Museu Gregoriano Profano está dividido em 5 secções, mas sem divisões claras em salas. Esculturas gregas, cópias e retrabalhos romanos de originais helénicos, obras romanas (especialmente da época imperial) e esculturas funerárias ocupam espaços flexíveis, apoiados por suportes metálicos. Destacam-se a cópia romana (século I d.C.) do grupo de Atena e Marsyas de Mirão, a chamada Base dos Vicomagistri (20-40 d.C.), que representa uma procissão sacrificial com três touros, músicos e outras figuras, e os chamados "relevos da Chancelaria", que decoravam um monumento público da época de Domiciano. Na mesma ala do museu encontram-se o Museu Pio Cristiano e o Museu Etnológico Anima Mundi.