Подольский краеведческий музей был открыт 11 июня 1971 года. Изначально он размещался в историческом центре города, на площади им. К. Маркса в небольшом двухэтажном здании. Сейчас там распологается воскресная школа при Троицком соборе. Музей создавался стараниями энтузиастов-общественников. Его первым директором стал историк Сергей Владимирович Кауц.
С 1971 года люди начали приносить в музей вещи, имеющие историческую ценность, отдавали в дар городу предметы, которые и составили основу сегодняшнего музейного фонда. Музей также пополнялся археологическими экспонатами, найденными в ходе поисковых работ. Замечательный биолог Зиновий Яковлевич Шехтель подготовил в дар музею целую экспозицию по природе земли подольской. К 1974 году экспозиция «Природа» приняла законченный вид диорамы.