Музей учрежден в 1989 году. Он стал первым музеем истории политических репрессий на всем постсоветском пространстве и единственным в Российской Федерации, размещенным в исторически реальном месте — помещениях бывшей следственной тюрьмы Томского горотдела ОГПУ-НКВД, существовавшей здесь в 1920-1940 годы. Здание было построено в 1864-1866 годах по проекту городского архитектора В.В. Хабарова.Постоянная экспозиция музея включает реконструированный тюремный коридор, камеру для подследственных заключенных, интерьер кабинета следователя. В четырех залах музея (бывщих камерах) расположены разделы постоянной экспозиции: «Хроника репрессий на томской земле», «Большой террор», «Расстрельный квест», «Колпашевский Яр», «Гулаг и переселенцы Нарымского края», а также стенды с биографическими материалами и копиями документов поэта Н.А. Клюева, философа и лингвиста Г.Г. Штеппа, геолога и почвоведа Р.С. Ильина, князя М.М. Долгорукова и других. Среди экспонатов — подлинные документы, копии следственных дел, письма и записки из тюрем, личные вещи репрессированных томичей, а также предметы быта и искусства, изготовленные заключенными в лагерях и ссылках.
Первым почетным посетителем музея стал писатель, лауреат нобелевской премии А.И. Солженицын, посетивший Томск в 1994 году во время возвращения на Родину из изгнания. Первая выставка приняла посетителей в 1995 году.Музей выполняет функцию межрегионального Сибирского музейно-исторического ресурсного и информационного центра. Он располагает электронным банком данных на более чем 200 тысяч человек, прошедших за годы Советской власти на территории Томской области через горнило «чрезвычаек» и «троек», раскулачивания и массовых депортаций народов.На прилегающей к зданию территории разбит сквер Памяти, где установлены памятник жертвам большевистского террора на томской земле и памятные знаки, посвященные репрессированным народам: калмыкам, полякам, эстонцам, литовцам. Ежегодно на территории сквера проходят вахты памяти, концерты-реквиемы, зажжение поминальных свечей и другие мероприятия. Музей и сквер являются единым мемориальным комплексом, который стал одним из самых посещаемых в Томске.