Es una edificación del siglo XIX que albergó la maquinaria de vapor. Tiene una superficie total de 218,54m2, de los que son útiles 183m2, lo que la convierte en una de las casas de máquinas de mayores dimensiones de toda la Sierra Minera.

Es el edificio que se encontraba en peor estado de conservación. En la rehabilitación integral realizada se eliminaron algunas construcciones anexas para recuperar la morfología original del edificio. La cubierta se reconstruyó, restaurando las cerchas de madera de pino de Canadá, y colocando tablazón y teja, con los aislamientos apropiados. Los muros perimetrales, hechos con mampostería de piedra y argamasa y con refuerzos de ladrillo macizo, aparecían alterados formalmente, con huecos modificados y algunas zonas demolidas. Se planteó la recuperación de la forma original y la restauración de los revestimientos, junto con la renovación de las carpinterías, pavimentos, etc.

En el transcurso de las obras, se descubrió en el subsuelo el foso donde se ubicaba la maquinaria, así como las antiguas estructuras de canalización del vapor de agua y la cimentación en la que se ubicaba la antigua máquina a vapor de cilindro horizontal. Son vestigios de lo que fue la tecnología minera en el siglo XIX de gran valor e interés, únicos de estas características descubiertos en la comarca. Por ello, con permiso de la DGC se realizó la correspondiente excavación arqueológica y se incorporaron al Centro como uno de sus atractivos, sustituyendo el pavimento previsto en el proyecto arquitectónico por un suelo acristalado, que permite su visualización. Así mismo, en el foso donde estaba la maquinaria se ha ubicado una gran maqueta a escala de la Sierra Minera.

Anexa al edificio de esta primera casa de máquinas se encuentra una amplia balsa donde se almacenaba el agua para dar servicio a la máquina de vapor que movilizaba la maquinaria para el servicio del pozo minero. Su superficie interior útil es de 89,84 m2, ocupando una superficie total de 124,5m2.

Las obras realizadas en este espacio se limitaron a la limpieza y consolidación de su estructura. Una antigua construcción anexa a la primera casa de máquinas y a la balsa se ha rehabilitado para ubicar en ella los aseos del Centro y un pequeño almacén. Tiene una superficie total de 50,78m2 (superficie útil 32,89m2).

El segundo edificio principal corresponde a una casa de máquinas posterior, del siglo XX, lo que da una gran singularidad a la Mina Las Matildes, al tener dos casas de máquinas. Se trata de una edificación cuya cubierta está sostenida por cerchas de madera de pino Canadá, que se han restaurado. Conserva la maquinaria de extracción eléctrica original de 1905 y una antigua galería subterránea que accede al pozo para dar servicio eléctrico a la bomba de extracción de agua. Tiene una superficie total de 123,52m2, de los que 100,3 m2 son de superficie útil.

El pozo minero es común a las dos fases de la explotación minera en Las Matildes. Es uno de los pozos más profundos y espectaculares de la Sierra Minera, con 225m. de profundidad. Es un pozo circular con un diámetro de 4 mts. y está recubierto de ladrillo.

El pozo estaba sellado con una losa de hormigón, que en las obras se eliminó para que los visitantes puedan visualizar sus dimensiones y características como uno de los atractivos del Centro. Para poder aproximarse al pozo en condiciones de seguridad se instaló un brocal metálico en acerco corten, con aberturas para poder asomarse a su interior.

Preside el conjunto el espectacular castillete metálico, de cuatro pies derechos y dos torna puntas formadas, que sostienen una meseta para apoyo de las dos poleas de extracción y de la polea central en la que colgaba la bomba del desagüe.

Se ha acondicionado y revegetado con especies autóctonas el entorno de la Mina Las Matildes. Una parte de la escombrera original de la mina, se ha dejado visible, libre de vegetación, como elemento característico de la instalación minera. Se ha habilitado un mirador y se ha recuperado una antigua estructura del desagüe de la mina.

Todas las instalaciones están acondicionadas para posibilitar la accesibilidad de personas discapacitadas con dificultades motoras; para ello cuenta con acceso en rampa por todo el museo, y aseos adaptados.