Francesco Messina affianca alla sua produzione artistica un'attività collezionistica. Nel corso della sua vita raccoglie molti oggetti di origine diversa che dialogano con il suo lavoro di scultore: vasi greci e magnogreci, urnette cinerarie etrusche, sculture di epoca romana, statuette egizie e ceramiche cinesi.

Questi materiali archeologici costituiscono una parte di una collezione più ampia ed eterogenea, della quale fanno parte dipinti e incisioni di pittori contemporanei, libri di storia dell'arte antica, fotografie e cartoline che ritraggono opere d'arte antiche. 

Negli anni Messina raccoglie esemplari di materiali e provenienza diversa, spinto probabilmente da una duplice necessità: da una parte soddisfare una passione antiquaria, legata al suo interesse per la scultura antica, dall'altra il bisogno di avere vicini modelli antichi che potessero fornire una fonte di ispirazione per le sue opere, in particolare per quanto riguarda i temi iconografici, come i cavalli, i ritratti e le figure femminili, ricorrenti nella produzione artistica di Messina. Ne è un esempio un gesso preparatorio nell'appartamento di Messina che ritrae Bianca Fochessati Clerici in abito lungo con un ventaglio: la posa fa riferimento a quella di un altro gesso conservato nell'abitazione, quello di una "Tanagrina", scultura di età ellenistica che rappresenta una figura femminile. 

Le piccole opere della collezione archeologica sono inoltre un importante strumento di mediazione fra le più famose sculture di età classica e la sua produzione artistica. 

Non si sa di preciso quando Messina inizi a raccogliere oggetti antichi e non si hanno informazioni precise sui criteri che guidano l'artista. Qualche informazione si ricava dall'inventario stilato dalla moglie Bianca negli anni antecedenti la Seconda guerra mondiale, che conferma che negli anni Quaranta le opere erano conservate in teche di vetro ed esposte nell'abitazione milanese di Messina. 

Un secondo inventario, redatto dalla figlia Paola nel 1997, non solo descrive gli esemplari conservati nell'appartamento, ma tenta anche di formulare delle ipotesi sul contesto di produzione e datazione: l'inventario indica che alcune statuette furono comprate a Smirne.

Negli anni '80 Francesco Messina, in una lettera indirizzata ad Ermanno Arslan (all'epoca direttore del Civico Museo Archeologico di Milano), manifesta la volontà di donare alla città i suoi beni archeologici, oggi conservati nei depositi della Soprintendenza Archeologica Belle Arti e Paesaggio della Città Metropolitana di Milano e studiate da Elena Calafato.