Autentiškoje senojo Vilniaus Arsenalo erdvėje skambės G. Ph. Telemanno, J. Ph. Rameau, W. A. Mozarto muzikiniai perlai ir specialiai šiam koncertui sukurti kompozitorių A. Martinaičio ir M. Urbaičio kūriniai.
1986 m. susibūręs ansamblis aktyvią koncertinę veiklą pradėjo po metų, atidarius Taikomosios dailės muziejų Vilniuje. Čia ansamblio rengiami koncertai tapo tradiciniais, o jo pavadinimas buvo susietas su muziejaus patalpomis, kuriose XVI–XVII a. buvo laikomi ginklai.
Ansamblis atlieka įvairius kamerinės muzikos kūrinius nuo ankstyvojo baroko iki šiuolaikinių kompozicijų. Repertuaras, kurio pagrindą iš pradžių sudarė XVII–XVIII a. muzika, ilgainiui plėtėsi, įtraukiant įvairių epochų kūrinius. 1998 m. „Vilniaus arsenalas“ įrašė pirmą CD „Muzika Lietuvos dailės muziejaus galerijose“. Pastaruoju metu ansamblis vis dažniau pasirodo šiuolaikiniame amplua, didesnį dėmesį skirdamas XX–XXI a. autoriams.
„Vilniaus arsenalui“ ypač reikšminga šiuolaikinė lietuvių muzika, jo iniciatyva gimsta nauji kūriniai. Nuo 2001 m. ansamblio pradėtas kūrybinis bendradarbiavimas su iškiliausiais nūdienos Lietuvos kompozitoriais O. Balakausku, F. Bajoru, A. Martinaičiu, T. Makačinu, V. Bartuliu, J. Juozapaičiu, M. Urbaičiu, Z. Bružaite, L. Narvilaite ir kt. tęsiasi iki šiol. Nuo to laiko ansamblis inicijavo ir atliko daugiau kaip 40 lietuvių kompozitorių premjerų.