После закрытия Новодевичьего монастыря в 1922 году в его стенах был открыт музей, который с 1934 г. стал филиалом Государственного Исторического музея. Именно тогда, в 1920–1930-е годы сформировалась музейная коллекция, в которую вошла богатейшая ризница монастыря и уникальный историко-архитектурный ансамбль XVI–XVII веков. Некоторое число памятников поступили в фонды музея из закрытых церквей и монастырей Москвы через Государственный музейный фонд.
На протяжении многих лет большую и кропотливую работу по изучению, описанию и систематизации коллекции музея вели несколько поколений научных сотрудников. Особенно можно отметить первого директора музея Елизавету Сергеевну Кропоткину, которая сумела остановить изъятие «бывшего церковного имущества» в Гохран в 1922 году. Более тридцати лет хранителем фондов была Лидия Сергеевна Ретковская.
В целом собрание музея насчитывает около 12000 единиц хранения. Основными являются коллекции древнерусской живописи, тканей XVI–XX вв., изделий из драгоценных металлов и камней и документальная коллекция, состоящая из документов монастырского архива, библиотеки рукописных и старопечатных книг. Ризница монастыря пополнялась за счет многочисленных вкладов частных лиц, наследства знатных монахинь. Учитывая, что в XVI–XVII вв. монастырь занимал особое привилегированное положение, над вкладными иконами, богослужебными предметами и облачениями трудились лучшие художники, ювелиры, вышивальщицы того времени.
В коллекцию древнерусской живописи входят иконы из многочисленных церквей Новодевичьего монастыря, из надгробных иконостасов царевен-родственниц Петра I, из келий монахинь. Так, в 1600 г. царь Борис Годунов подарил 70 икон для иконостаса Смоленского собора. В 1680-е годы по заказу правительницы Софьи Алексеевны обустраивались семь церквей в монастыре, иконы для них писали Симон Ушаков, Федор Зубов, Василий Пахомов и другие известные мастера Оружейной палаты. Особую художественную ценность имеет икона «Иоанн Предтеча» (XV в.) в «черненом» окладе конца XVI столетия из келейного собрания царицы Ирины Годуновой.
Коллекцию тканей составляют «построенные» из драгоценных привозных тканей священнические облачения (фелони и стихари), шитые шелками, золотом покровцы и пелены. В самом Новодевичьем монастыре с XVI в. работала прекрасная мастерская, в которой была вышита мастерицами Ирины Годуновой пелена «Похвала Богородице», шитая икона «Богоматерь Смоленская» (конец XVII в.) Сохранились работы из мастерских боярынь Одоевской, Милославской.
Ценнейшую часть музейного собрания составляют предметы с вкладными надписями. Среди имен вкладчиков — Иван Грозный, его невестка Ульяна Удельная, царевна Софья Алексеевна, Петр I, боярин Б. М. Хитрово, игуменья Палладия Дурова и многие другие исторические личности.
