A história do Cine Segall começa em 1972, em pleno período da ditadura militar, com um convênio entre o Museu e a Cinemateca Brasileira, em que o Museu cedia espaço para programação e armazenamento de películas.
O Cine Segall desempenhou papel histórico importante na vida cultural de São Paulo nas décadas de 1970 e 1980, com a exibição de filmes proibidos pela ditadura militar e mostras especiais que davam ênfase ao cinema independente e de ruptura.