La Ville de Villers-sur-Mer rassemble depuis 1917 des collections historiques de fossiles des Vaches Noires données par des collectionneurs privés. La première fut la collection de Messieurs Postel et Petit-Gillet.
Après différents déplacements des fossiles dans des espaces appartenant à la ville, en 1996 s’ouvre une réflexion sur la valorisation de ces collections qui représentent une partie de l’histoire de la ville et également celle de l’histoire de la paléontologie. Les spécimens les plus représentatifs sont à cette époque exposés dans des vitrines de la Villa Durenne, siège de l’Office de Tourisme et d’animation de Villers. Cette présentation au public témoigne de la volonté d’apporter au grand public une connaissance du sujet. Ainsi, ces vitrines accompagnées de leurs cartels explicatifs, préfigurent déjà le futur musée.
Villers-sur-Mer est ainsi la première station balnéaire de la Côte Fleurie à faire construire un musée, consciente de l’importance de la culture dans l’attractivité de la Ville.
Le Paléospace a ouvert ses portes le 20 avril 2011, et a développé de nouveaux espaces dédiés au public depuis en apportant une interprétation des sites remarquables de la commune :
• Les falaises des Vaches Noires
• Le marais de Villers-Blonville
• Le Méridien de Greenwich
En 2014, la Salle d’exposition permanente « Dinosaures de Normandie » a été créée et en 2017 un planétarium est venu compléter la salle liée au Méridien de Greenwich.
