Après avoir prospéré pendant plus de quatre siècles au début de notre ère, Lousonna, l’antique Lausanne, est tombée en ruines, perdue dans les hautes herbes de la plaine de Vidy. Au cours des siècles, quelques trouvailles et des pans de murs encore visibles rappelaient cependant l’existence du bourg gallo-romain. Toutefois, si l’on excepte quelques murs dégagés à l’extrême fin du 19e siècle, ce n’est qu’au début du 20e siècle qu’ont lieu les premières fouilles archéologiques menées sur le site.

Une commission des fouilles émanant de l’Association du Vieux-Lausanne finance ces premières investigations archéologiques systématiques. Dans ce cadre, un petit aqueduc, une villa sur la colline du Bois-de-Vaux, un entrepôt situé à l’est du Château de Vidy, ainsi qu’une domus sont partiellement fouillés entre 1910 et 1935.
De 1935 à 1941, avec une équipe de chômeurs, quelque 2,5 hectares sont fouillés au cœur de l’agglomération antique, dont la plus grande partie est actuellement aménagée en promenade archéologique. Les travaux archéologiques systématiques à Vidy s’interrompent ensuite pour plusieurs années.
Dès 1960, le projet d’autoroute Lausanne-Genève implique de nouvelles fouilles. Surpris par l’ampleur des découvertes, les fouilleurs doivent se contenter d’une intervention de sauvetage, ne disposant que de sept mois pour dégager superficiellement des vestiges qui s’étendaient sur quelque huit cent mètres à l’ouest du forum.
Plusieurs interventions archéologiques ont également lieu en urgence en 1962/63 sur le futur site l’Exposition nationale de 1964, dans la partie orientale de l’agglomération.

Les conditions précaires dans lesquelles se déroulèrent ces dernières fouilles, amènent quelques personnes à créer un organisme distinct de l’Association du Vieux-Lausanne qui se chargeait jusque là des fouilles. C’est ainsi que naît l’Association Pro Lousonna, le 5 décembre 1963, avec pour première mission «l’étude du passé gallo-romain de Lausanne et environs, et la conservation de tous les documents qui s’y rattachent» (Art. 1 des statuts).

Depuis, l’Association soutient les activités du Musée et les projets de recherche autour de Lousonna, grâce aux cotisations de ses membres et aux dons de sponsors.