Située au cœur du palais du cardinal Mazarin, la galerie fut construite par François Mansart entre 1644 et 1646, à la demande de Mazarin, qui y installa ses riches collections de peintures et de sculptures. Le cardinal, de retour d’Italie, en confia la restauration à deux peintres italiens, Giovanni Francesco Romanelli et Gian Francesco Grimaldi. C’est l’un des très rares exemples de galerie baroque encore conservés en France. Initialement dédiée à la présentation des fleurons de la collection du Cardinal, la galerie a aujourd’hui retrouvé sa fonction d’origine et fait partie intégrante du musée de la Bibliothèque. Son plafond peint, d’une superficie de 280 m², est l’un des joyaux du site.