Il Laboratorio di Restauro Mosaici venne istituito alla fine degli anni Trenta per la conservazione non soltanto delle opere interne ai Musei Vaticani, ma per salvaguardare anche tutti i mosaici presenti nei territori della Santa Sede; eccezion fatta  per quelli che si trovano nella Basilica di San Pietro che sono invece di competenza della Reverenda Fabbrica.
Il primo responsabile del Laboratorio fu il mosaicista Romualdo Mattia, cui seguì nel 1952 il fratello Pio che si avvalse successivamente della collaborazione del nipote Renato. Questi, alla sua morte nel 1971, subentrò nell’incarico sino al 1978.
Nel 1993 è il restauratore Roberto Cassio – erede di una lunga tradizione familiare nell’arte del mosaico – a prendere la guida del Laboratorio e a coordinarlo sino ai giorni nostri.
Con la nuova gestione, un rinnovato impulso venne dato alla struttura attraverso lo studio e l’adozione di diverse metodologie per il restauro, riservando sempre più importanza all’opera e alla sua conservazione nel rispetto della sua originalità.
Oltre alla figura del coordinatore, l’organico del Laboratorio è costituito da  altri due restauratori professionisti.