Il Museo del Balì prende il nome dall'omonima Villa in cui ha sede. L'edificio, recuperato grazie a un attento restauro, ha aperto le porte al pubblico il 16 maggio 2004. La villa fu costruita nel secolo XVI attorno a una cappella dedicata a San Martino, esistente prima dell'anno mille. Il vescovo Vincenzo Negusanti trasformò la villa in osservatorio astronomico e come tale la utilizzò fino alla sua morte, avvenuta nel 1573. Oggi la villa è concessa in comodato trentennale al Comune di Saltara che ne ha fatto un museo, il primo e unico museo della scienza "hands on" della regione Marche.
Nato nell'intento di coniugare la ricca storia della villa che lo ospita con l'esigenza di favorire la diffusione della cultura scientifica, il museo è stato concepito secondo il motto della comunicazione informale. I musei della scienza, specie se di stampo nuovo ed interattivo, svolgono un ruolo importante fornendo conoscenze e stimoli ad un pubblico di ogni età.