В 1947 году, на волне послевоенного патриотического подъема, в год празднования 800-летия Москвы, на территории монастыря был образован Музей им. Андрея Рублева. Его первым директором стал крупный организатор музейного строительства Д. И. Арсенишвили (1905 — 1963), первым научным сотрудником – выдающийся знаток творчества прп. Андрея Рублева Н. А. Демина (1904 — 1990). В 2001 году музей отметил их заслуги мемориальными доскам работы скульпторов З. К. Церетели и В. А. Суворова.
К моменту основания Музея монастырь был полностью разорен, музейная коллекция собиралась буквально по крохам, в обстановке крайне негативного отношения государства к отечественному религиозному наследию. Собранные произведения зачастую требовали тщательной и многолетней реставрации. Тем не менее через 13 лет, 21 сентября 1960 года, Музей был открыт и представлен на суд посетителей залы с десятками раскрытых от поздних записей и грязи икон, снятых со стен разрушенных храмов росписей и произведений декоративно — прикладного искусства. Собирательская деятельность и реставрационные работы продолжаются до настоящего времени и являются неотъемлемой частью повседневной музейной жизни.
Ныне экспозиция занимает все отреставрированные и доступные для осмотра помещения трапезной палаты и церкви Архангела Михаила. В Настоятельском корпусе размещается выставочный зал.
