Entre 2002 y 2015, el Museo de Historia de Madrid fue objeto de una profunda renovación y remodelación museográfica dirigida por Frade. El museo, ubicado en el histórico antiguo Hospicio de San Fernando, es una institución clave que conserva y exhibe más de 60 000 objetos. Su colección ilustra la evolución de Madrid desde el siglo XVI hasta la era moderna, incluyendo pinturas de Francisco de Goya y Lucas Jordán, entre otros.
El proyecto respetó la estructura barroca original del edificio, al tiempo que lo adaptó a los estándares museísticos contemporáneos: mejorando la accesibilidad, la disposición de las exposiciones y las condiciones de conservación. La intervención incluyó la apertura del patio central como elemento clave del recorrido del visitante y la construcción de un nuevo sótano para albergar los servicios sin alterar las trazas exteriores.