Основанный в 1758 году И. И. Шуваловым музей хранит уникальную коллекцию произведений западноевропейского и русского искусства. Начиная со второй половины XVIII века, она служила для обучения студентов Академии художеств, многие из которых стали впоследствии яркими представителями русского искусства XVIII–XX веков.
В Академии художеств собирали произведения живописи и графики западноевропейских мастеров, а также слепки с известных образцов античной и западноевропейской скульптуры, служившие моделями для рисования в классах «гипсовых голов» и «гипсовых фигур».
Постоянные экспозиции Научно-исследовательского музея развернуты в трех этажах «циркуля» — внутреннего концентрического корпуса здания Академии. Галереи, «обегающие» внутренний круглый двор здания (диаметр 55 метров) представляют собою уникальное экспозиционное пространство.