La Casa de Miranda fue construida en 1545 para D. Francisco de Miranda, canónigo de la
Catedral de Burgos y Pronotario Apostólico en Roma. D. Francisco nació en Valladolid y murió en Roma hacia 1560. El inmueble permación en propiedad de la familia Miranda hasta el siglo XVIII, época en la que fue transformado en casa de vecindad. En este estado permaneció hasta 1942, fecha a partir de la cual se iniciaron obras de reforma para destinarla a ser la sede del
Museo de Burgos.
El edificio se organiza en torno a un patio central con fachadas abiertas a dos calles: la principal, en la Calle Calera, y la posterior en la Calle Miranda. Su estilo muestra influencias italianas y mantiene reminiscencias góticas, caso de los cubos con pináculos de las esquinas y las gárgolas de los aleros. Los primeros, al igual que el uso de paramentos de piedra y ladrillo, son elementos característicos de la arquitectura burgalesa de la época. Posteriormente se le añadió un ala adosada a la fachada principal. Este ala tiene planta rectangular, poco profunda, y su fachada sur presenta una logia porticada de doble altura.
La fachada principal, abierta a la calle Calera, cuenta con una portada central rematada en arco de medio punto y flanqueada por columnas tripartitas sobre pilastras. Se decora con bajorrelieves de guirnaldas, genios, rosáceas, bustos, etc., y los escudos de las familias Miranda Salón y Castillo Santacruz sobre el entablamiento del primer piso.

La fachada sur, abierta a la calle Miranda, mantiene el mismo ritmo organizativo que la principal. Su portada es lisa (sobre la calve está el escudo de los Miranda), y dos de sus ventanas se decoran con motivos de guirnaldas y la otra con una inscripción. Esta fachada fue retranqueada en 1934 al establecerse el trazado actual de la calle.
Las dos entradas dan acceso a sendos zaguanes que desembocan en el patio. En origen debieron existir tres escaleras, dos que partían del zaguán principal que no se han conservado, y la escalera monumental situada en el lado sur con portada ricamente decorada y cubierta con bóvedas de cañón y de crucería.
Un problema todavía pendiente de resolver es el de la autoría de esta casa palacio. Posiblemente las características generales y su organización fueron sugeridas por el Abad, al igual que el programa decorativo, siendo trasladadas a su diseño definitivo y construcción por un taller burgalés. En este sentido se admite como autor a Juan de Vallejo, maestro al que se le atribuye la ejecución de algunas partes nobles como la portada, la escalera y el patio.
El patio es una espacio arquitectónico de gran valor artístico y un ejemplo singular del arte renacentista del siglo XVI. Tiene planta rectangular de doble altura, articulada por 18 columnas de fuste tripartito rematadas con un doble elemento de capitel zapata. Sobre ellos descansan los entablamentos decorados con una inscripción y motivos cortesanos. La inscripción recorre el piso de la primera planta y está dedicada a su propietario y promotor:
FRANCISCVUS DE MIRANDA SALON ABBAS DE / SALAS CANONICVS BVRGEN PROTONOTARIVS ET / SCRIPTOR APLICVS PATRIAE RESTITV / TVS FACIENDVM CVRAVIT. ANO MDXLV.
En los antepechos del primer piso se representa distintas parejas, mitológicas e históricas, formando una clave amatoria, temática muy del gusto manierista de la época que refleja el ideal social e intelectual de su propietario. La identificación de las parejas ha sido difícil por la ausencia de atributos precisos para ello, sin embargo se han reconocido a partir de los motivos amatorios presentes en la literatura. Posiblemente el programa iconográfico fue elaborado por D. Francisco de Miranda, inspirándose para ello en la literatura clásica y la obra Los Triunfos de Petrarca. Los antepechos de parejas alternan con otros de decoración heráldica de las familias: Miranda Salón, Miranda Salón y Paz y Santacruz.
Se representan ocho parejas: dos históricas (César y Cleopatra y Nerón y Popea), y seis mitológicas, en su mayoría pertenecientes al ciclo troyano (Demofonte y Filis, Protesilao y Laodamia, Eneas y Creusa, París y Helena, Hipólito y Fedra y Jasón y Medea.
La clave amatoria refleja diferentes modelos de amor: el amor conyugal que arrastra el suicidio, el amor adúltero con final trágico, el amor sabio que domina al guerrero y finalmente el amor pasional que arrastra al desastre y a la destrucción, compensado por la esperanza de un nuevo futuro.
El significado simbólico del patio se completa con la decoración de las portadas, cuya lectura global se traduce en el triunfo de la familia Miranda plasmado a través de las virtudes del estudio y del amor conyugal cristiano frente al amor pasional, tal como reza la inscripción de la ventana de la fachada sur:
VERITAS ET PAT(I)E(N)TIA O(MN)IA VI(N)CV(NT).
La Casa de Miranda, la
Casa de Íñigo Angulo de Burgos y la contigua Casa de los Melgosa, construida también durante el siglo XVI, sirven en la actualidad de sede del
Museo de Burgos.