Wystawa została otwarta 11 września 1858 r. Ekspozycja początkowo składała się z trzech sal; w trakcie trwania wystawy udostępniona została również czwarta sala, w której prezentowane były obiekty nadesłane przez Tytusa Działyńskiego, a następnie piąta i szósta z kolejnymi sukcesywnie dosyłanymi eksponatami. Prezentowane były rozmaite obiekty, takie jak przedmioty znalezione podczas wykopalisk, pamiątki, meble, obrazy, rękopisy, uzbrojenie, klejnoty, narzędzia astronomiczne itp., a wśród nich posąg Światowida, namiot turecki spod Wiednia, fajka ks. Józefa Poniatowskiego, zegar króla Stanisława Leszczyńskiego.
Wystawa przyciągała licznych zwiedzających, a wśród nich uczonych i artystów (zwiedził ją np. Józef Ignacy Kraszewski), a duża frekwencja skłoniła organizatorów do przedłużenia wystawy. Jej zamknięcie, początkowo przewidywane na grudzień, ostatecznie nastąpiło 8 stycznia 1859 r. Dochód z biletów przeznaczony był na odbudowę kościoła dominikanów, budowę gmachu Towarzystwa Naukowego i wzbogacenie jego zbiorów.