Первым возглавил его М.Н. Тихомиров впоследствии известный ученый, академик АН СССР. Помощь в создании музея оказал П.А. Кропоткин, географ, историк, философ, последние годы жизни которого прошли в Дмитрове.

Коллекция музея сформирована в 1920-е годы из предметов, собранных в этнографических экспедициях, произведений изобразительного, декоративно-прикладного, храмового и народного искусства, а также предметов усадебного быта. В фондах и экспозиции музея находятся уникальные документы, кино- и фотоматериалы

Осмотр экспозиции начинается на территории Дмитровского кремля, окруженного земляным валом – памятником оборонного зодчества XII-XVI веков. В зданиях Общественных собраний и Казначейства расположен Историко-художественный отдел, включающий в себя две самостоятельных экспозиции.Экспозиция художественных коллекций (Историческая площадь, дом 18). Художественное собрание Дмитровского музея – одно из интереснейших в Подмосковье. Отдел расположен в здании Общественных собраний. В его залах представлены коллекции церковного, декоративно-прикладного искусства, русской и западноевропейской живописи 18-19 веков, искусства двадцатого столетия и изделия художественных народных промыслов.