Από τα τέλη του 15ου αιώνα η Βενετία άρχισε να κατασκευάζει νεώρια (αρσενάλια) στις κτήσεις της στην ανατολική Μεσόγειο, για τη συντήρηση και την ετοιμότητα του στόλου που δεν θα έπρεπε να περιμένει βοήθεια από τη μακρινή μητρόπολη.

Τα αρσενάλια των Χανίων ξεκίνησαν να κατασκευάζονται το 1497 και με σταδιακές προσθήκες απάρτισαν δύο εντυπωσιακά σύνολα. Το ένα με πέντε νεώρια στην ανατολική άκρη του λιμανιού και το άλλο, με δεκαεπτά συνεχόμενα νεώρια, ακόμη ανατολικότερα κατά μήκος της σημερινής προβλήτας που εκείνη την εποχή δεν είχε ακόμη κατασκευαστεί. Το δυτικότερο αρσενάλι αυτού του συγκροτήματος ήταν το «Μεγάλο Αρσενάλι».

Τα υπόστεγα, θολωτά με αετωματική επίστεψη των όψεων, ανοικτά στη θάλασσα για την προσέγγιση των πλοίων, είχαν μήκος περίπου 50, πλάτος 9 και μέσο ύψος 10 μέτρων. Τους ενδιάμεσους τοίχους διατρυπούσαν τοξωτές δίοδοι, ενώ η είσοδος σε αυτό το δεύτερο συγκρότημα γινόταν από δύο πύλες, η μία στη νότια πλευρά του 9ου νεωρίου και η άλλη στη δυτική του 17ου. Τα αρσενάλια ήταν χτισμένα από λαξευμένους ψαμμόλιθους στις περιμέτρους των τόξων και σε όλο το ύψος της βόρειας απόληξης τους και με αργούς λίθους στα άλλα μέρη, με υπόλευκο σκληρό συνδετικό κονίαμα σε όλη τη μάζα της τοιχοποιίας.

Στα τέλη του 19ου αιώνα από το συγκρότημα των δεκαεπτά αρσεναλιών διατηρούνταν μόνο επτά θόλοι, με το Μεγάλο Αρσενάλι να παραμένει αποκομμένο από το υπόλοιπο συγκρότημα, τελευταίο προς τα δυτικά. Στα πρώτα χρόνια του 20ου αιώνα τοιχίσθηκαν τα τόξα στο θαλάσσιο μέτωπο, κατασκευάσθηκε η προκυμαία, κτίσθηκε το νέο Τελωνείο ανάμεσα στο τμήμα του συγκροτήματος που απέμενε στα ανατολικά και στο απομονωμένο πια Μεγάλο Αρσενάλι, και άλλαξε ριζικά η όψη της περιοχής.

Το Μεγάλο Αρσενάλι, άρχισε να κατασκευάζεται το 1585 από τον Προβλεπτή Alvise Grimani και ολοκληρώθηκε το 1600. Αρχικά δεν είχε όροφο, αλλά με την προσθήκη ορόφου το 1872, κατά την ύστερη οθωμανική περίοδο, μπήκε σε μια νέα εποχή. Το οίκημα φιλοξένησε αρκετές σημαντικές δημόσιες λειτουργίες. Μεταξύ των άλλων, εδώ στεγάσθηκε και το σχολείο της Χριστιανικής Κοινότητας. Από το 1892 στέγασε και θεατρικές παραστάσεις στη μεγάλη αίθουσά του. Χρησιμοποιήθηκε επίσης και ως δημόσιο νοσοκομείο, από το 1923, αλλά και ως Δημαρχείο από το 1928 έως το 1941.

Σήμερα, από ασκεπές ερείπιο κάποτε, έχει μετατραπεί σε εντυπωσιακό χώρο εκδηλώσεων και εκθέσεων. Λειτουργεί ως Κέντρο Αρχιτεκτονικής της Μεσογείου, φιλοξενώντας σημαντικές Ελληνικές και διεθνείς διοργανώσεις στους χώρους του, με ιδιαίτερη έμφαση - όπως είναι φυσικό- στην Αρχιτεκτονική.