Городской арсенал примыкал к крепостным стенам Львова, остатки которых видны с улицы Арсенальной. Здание арсенала выполнено из камня, двухэтажное, прямоугольное в плане, с небольшой восьмиугольной башней на северной стороне. По данным исследований и раскопок, проведённых в 1970-х годах, башня и стены первого этажа имеют более давнее происхождение и были построены, по-видимому, в XIV веке.
В XVIII веке в подвалах львовского городского арсенала держали пленных украинских казаков и гайдамаков. В одном из казематов находилась камера пыток и жильё городского палача.
Во время нападения шведов в 1704 году арсенал был разрушен, но через два года отстроен снова. Современная реставрация была проведена в 1979-1981 годах.
