Het had vervolgens verschillende eigenaren en bleef meer dan een halve eeuw het hoofdkwartier van de Cercle des Phocéens, opgericht in 1836, voordat het werd gekocht door Jules Cantini, een belangrijke marmermetselaar die deelnam aan de bouw van veel civiele en religieuze gebouwen in Marseille tijdens het Tweede Keizerrijk. Als groot liefhebber van kunst schonk Jules Cantini het in 1916 aan de stad, zodat het een museum kon worden gewijd aan de kunst van onze tijd.
Deze prestigieuze culturele instelling in Marseille is gewijd aan de zogenaamde 'moderne' periode van de twintigste eeuw, van 1900 tot de jaren 1960. De collectie bevat enkele van de grootste namen die hun stempel hebben gedrukt op de twintigste eeuw, waaronder Henri Matisse, Oskar Kokoschka, Pablo Picasso, Jean Arp, Alberto Giacometti, Balthus, Antonin Artaud en Francis Bacon.
De tentoonstelling bevat ook een aantal opmerkelijke sequenties die focussen op het fauvisme (André Derain, Charles Camoin, Émile Othon Friesz, Alfred Lombard), vroege kubistische experimenten (Raoul Dufy, Albert Gleizes) en de post-kubistische of puristische bewegingen van de jaren 1920 en 1940 (Amédée Ozenfant, Fernand Léger, Le Corbusier, Jean Hélion, Jacques Villon).
Sommige van deze werken onthullen de fascinatie van veel kunstenaars aan het begin van de twintigste eeuw voor licht en zuidelijke landschappen (Cassis van Derain in 1907, het Mediterrane Landschap van Friesz in hetzelfde jaar, en l'Estaque geschilderd, in de voetsporen van Cézanne, door Dufy in 1908).
De surrealistische revolutie - waarvan de meeste vertegenwoordigers, verzameld rond André Breton en zijn vrouw Jacqueline Lamba, Marseille passeerden op weg naar hun ballingschap in de Verenigde Staten in 1940-1941 - is een belangrijk aandachtspunt van de collectie, zoals blijkt uit de werken van Victor Brauner, Matta, André Masson, Jacques Hérold, Max Ernst en Joan Miró. Tot slot moeten we de "Jeu de Marseille" noemen, gemaakt door leden van de surrealistische groep in de Villa Air-Bel in 1940-1941, die in 2003 aan het Musée Cantini werd geschonken door Aube en Oona Elléouët-Breton.
Lyrische of gesturale abstractie wordt vertegenwoordigd door werken van Nicolas de Staël, Camille Bryen, Simon Hantaï, Arpad Szenès en Maria Elena Vieira da Silva. Het museum bezit ook een collectie werken van de Japanse Gutaigroep, die actief was in de jaren 1955-1960 en nauwe banden onderhield met de Franse informele beweging dankzij de criticus en theoreticus Michel Tapié. Latere decennia worden geïllustreerd door de 'matiériste' experimenten van Jean Dubuffet, Antonio Saura, Antoni Tàpies en Jean-Paul Riopelle, en de grootschalige abstracte landschappen van Olivier Debré, Raoul Ubac, Pierre Tal-Coat en Hans Hartung.
Tot slot bieden de fotocollecties een panoramisch overzicht van de geschiedenis van deze kunstvorm, van de meest historische periode (Édouard Baldus, Olympe Aguado, de gebroeders Bisson, Charles Nègre, Gustave Le Gray, Francis Bruguière) tot de modernistische fotografie rond de Pont Transbordeur in Marseille rond 1930-1940 (Laszlo Moholy-Nagy, Herbert Bayer, René Zuber, Florence Henri, Man Ray, Germaine Krull, André Papillon, enz.) tot in de jaren 1960 en 1970 (Jean-Pierre Sudre, Jean Dieuzaide, Linda Benedict Jones, Ralph Gibson, Martine Franck, enz.).
Afhankelijk van conserveringsnormen en bruikleenaanvragen worden niet alle werken in de collectie permanent tentoongesteld.