На основании постановления ВЦИК (1920 г.) «…о сохранении в неприкосновенности кабинета, библиотеки и рукописей К.А. Тимирязева» 26 мая 1942 г. был организован музей-кабинет ученого как филиал Биологического музея им. К.А. Тимирязева (большую роль в организации филиала сыграл академик М.Б. Завадовский). В 1943 г. музей принял первых посетителей, а 27 апреля 1946 г. музей-кабинет был передан Московской сельскохозяйственной академии и начал функционировать как Музей-квартира К.А. Тимирязева.
Расположен он в Романовом переулке, дом 2, строение 2, квартира 29 – в 400 м от Моховой. С 1960 г. музей состоит под охраной как памятник государственного значения и включен в международный справочник «Культурные учреждения мира», издаваемый в Англии.
Музей-квартира Тимирязева на протяжении всего своего существования ведет культурно-просветительскую и научную работу. Величайшее наследие Тимирязева, заключенное в его трудах, рукописях, фотографиях, переписке с учеными, писателями, художниками, учениками, а также в той домашней обстановке, в которой он работал и жил последние два десятилетия, является достоянием всей мировой культуры. Эти богатейшие источники (фонды) служили и служат ценным материалом для написания диссертаций, книг, очерков и газетных заметок, кинофильмов и пьес. Используя архивные материалы музея, исследователи защитили две докторские и 15 кандидатских диссертаций. За это время было опубликовано более 100 книг, статей в журналах и значительно большее их число – в газетах.
Мемориальная обстановка в квартире, библиотека и архив, негативы и изоматериалы, приборы конструкции К.А. Тимирязева, а также предметы быта составляют основной фонд музея, в котором насчитывается 29 тысяч единиц. К 160-летию со дня рождения ученого был издан путеводитель по музею.
Музей посещают студенты, школьники, жители Москвы и других регионов России. И по сей день архивные материалы Музея продолжают интересовать исследователей, а мемориальная обстановка квартиры – работников культуры.