Dopo l'accordo tra Amministrazione Comunale e Associazione Amici del Museo Gino Bartali, la gestione è passata a Palazzo Vecchio e il museo inserito all'interno dei Musei Civici Fiorentini. La struttura si trova a Ponte a Ema, località dove il grande campione era nato e aveva iniziato la carriera agonistica. Velocipedi, biciclette, maglie, cimeli, giornali d'epoca, pubblicazioni e filmati documentano la storia del ciclismo, le imprese di Gino Bartali e di altri campioni.
Oltre mille metri quadrati dislocati su tre piani: al piano seminterrato si trova il deposito di biciclette di varie epoche che ne fa intravedere l'evoluzione tecnica, al primo piano il museo vero e proprio, con l'esposizione di biciclette appartenute ai grandi campioni del ciclismo, compresa una Stucchi perfettamente conservata, le maglie dei campioni del passato (Gino Bartali, Fausto Coppi, Franco Bitossi, Alfredo Martini), le biografie e le coppe di Gino Bartali al quale è stata dedicata una intera sala, ed anche aneddoti di Bitossi, Boni, Chioccioli, Ciolli, Corrieri, Martini, Poggiali, Tognaccini.

A seguito dell'entrata in vigore del DL 221/2021, dal 10 gennaio 2022 l'accesso ai servizi Museali, alle mostre e agli altri istituti e luoghi della cultura come Biblioteche e Archivio Storico, sarà consentito esclusivamente ai soggetti in possesso di green pass rafforzato in corso di validità (rilasciato dopo aver completato il ciclo primario di vaccinazione oppure in seguito a guarigione dall'infezione da Sars-CoV-2), ad esclusione dei soggetti di età inferiore ai dodici anni e di quelli esenti dalla campagna vaccinale.