Com projeto de arquitetura de Francisco e Manuel Aires de Mateus e programa museológico de Joaquim Boiça, o Farol Museu de Santa Marta foi reabilitado com base num protocolo firmado entre a Câmara Municipal de Cascais e o Estado Maior da Armada Portuguesa. Abriu ao público em julho de 2007, o seu modelo é inédito no país, ao conjugar espaços expositivos com a função de sinalização costeira, supervisionada pela Direção de Faróis da Marinha.
À exceção da bala de canhão encontrada em escavações arqueológicas camarárias no recinto, a coleção do Farol Museu de Santa Marta foi inteiramente restaurada e depositada no Farol Museu pela Marinha Portuguesa/Direção de Faróis
A área expositiva divide-se em dois espaços, instalados nas antigas residências dos faroleiros.
O Núcleo 1 - Faróis Portugueses: Tecnologia e História expõe, entre outros, lentes de Fresnel de grandes dimensões, com especial destaque para o painel de aparelho ótico do Farol das Berlengas, que atinge os 3,70m de altura.
O Núcleo 2 - Santa Marta, de Forte a Farol e O Ofício de Faroleiro centra-se na vivência do Farol de Santa Marta através dos tempos. Aqui, destaca-se o diário do faroleiro, que regista minuciosamente as ocorrências de dias de nevoeiro, e noites iluminadas.
O Serviço Educativo do Farol Museu organiza um programa abrangente destinado a públicos de todas as idades.