Το Τέμενος Μασταμπά, με την ιδιάζουσα αρχιτεκτονική των 9 τρούλων, τα 13 συνεχόμενα κελιά, το «Ηγουμενείο» και τον περιβάλλοντα χώρο του αποτελεί αυτό καθ’ αυτό μνημείο της πόλης του Ρεθύμνου. Έχει παραχωρηθεί στο Μ.Γ.Φ.Ι. με απόφαση του Υπουργείου Πολιτισμού. Μετά την ολοκλήρωση της αναστήλωσης και την εκτέλεση της σχετικής μουσειολογικής μελέτης λειτουργεί ως Παλαιοντολογικό Μουσείο, παράρτημα του Μ.Γ.Φ.Ι. στην Κρήτη.

Η παλαιοντολογική συλλογή του Δήμου Ρεθύμνου, που έχει παραχωρηθεί στο Μουσείο, αποτελεί τη βάση του υλικού. Ο επισκέπτης έχει την ευκαιρία να γνωρίσει ένα σημαντικό μέρος της εξελικτικής πορείας της Κρήτης, των γεωλογικών και παλαιοντολογικών μεταβολών που υπέστη σ’ ένα βάθος χρόνου 300 εκατομμυρίων ετών. Πρωτότυπα ευρήματα των ενδημικών θηλαστικών σε αναπαραστάσεις σε πραγματικό μέγεθος και σε ανατομική διάταξη πλαισιώνουν την παρουσίαση. Ξεχωρίζουν οι νάνοι κρητικοί ελέφαντες, οι νάνοι ιπποπόταμοι και τα πολύμορφα κρητικά ελάφια, ιδιαίτερα το ροπαλόμορφο ελάφι του Ρεθύμνου (Candiacervus ropalophorus), το οποίο και αποτελεί το λογότυπο του Μουσείου.

Στον κατάλληλα διαμορφωμένο κήπο 2,5 στρεμμάτων, έχουν ήδη φυτευτεί δέντρα και φυτά που ευδοκιμούν στην Κρήτη όπως πλάτανοι, νεραντζιές, κουτσουπιές, ελιές, χαρουπιές, κρητικοί φοίνικες, πικροδάφνες και δάφνες καθώς και θάμνοι όπως  αγριοτριανταφυλλιές, κουμαριές, σχίνοι, μυρτιές, λεβάντα, δίκταμο, λυγαριές, δεντρολίβανο και αγριολεβάντα.

Το Παλαιοντολογικό Μουσείο Ρεθύμνου στο Τέμενος Μασταμπά άνοιξε για το κοινό στις 10 Ιουλίου 2008.