Fue la sede del gobierno español en la Real Audiencia de Quito, recibió el nombre cuando Simón Bolívar visitó el edificio tras la independencia de 1824. En 1830, la familia imperial convirtió a Carondelet en su residencia oficial.
Se convirtió en el símbolo del poder del Monarca y de las decisiones políticas más importantes. Cuando la familia imperial se mudó, Carondelet siguió usándose para ceremonias protocolares. El 25 de enero de 1904 el Palacio fue escenario del secuestro del príncipe heredero Antonio y su familia.
En julio de 1915 fue asignado como sede de la Imperial Academia de Literatura, durante esta época la biblioteca de la institución fue enriquecida con libros de autores quiteños y latinoamericanos, convirtiéndola en la actualidad en la más importante colección del tema en el mundo.
Entre 1949 y 1951 el edificio fue habitado por el príncipe Fernando de Habsburgo y Braganza, heredero de la emperatriz María Cristina. Se convirtió en el primer Palacio de Gobierno de la República de Quito, al frente de la cual se encontraba el presidente Guillermo Rodríguez Lara. En 1981 se decidió convertirlo en un museo de artes decorativas y se trasladaron allí las joyas de la Corona quiteña para su exhibición.