7 июля 2011 года, в день начала празднования 20-летия возрождения монастыря Нило-Столобенская пустынь, в обителе состоялась  открытие музея. Церемонию открытия возглавили наместник монастыря архимандрит Аркадий (Губанов) и благоустроители музея: Председатель попечительского совета Фонда Святого Всехвального Апостола Андрея Первозванного Владимир Иванович Якунин и Председатель Совета директоров ЗАО «Трансмашхолдинг» Андрей Рэмович Бокарев.

Несколько сотен икон и деревянных образов преподобного Нила представлены в виде экспонатов музея-ризницы. Они выполнены в разных техниках и в разное время. В собрании музея представлены старинные литографии, а также дореволюционные книги, одна из которых - книга середины XVII века из библиотеки Ниловой пустыни,принадлежавшая святителю Нектарию (Теляшину), архиепископу Сибирскому и Тобольскому, игумену Столобенскому.

    В экспозиции находятся богослужебная утварь, облачения священнослужителей, детали храмового декора. Особый экспонат - куколь Святейшего Патриарха Московского и всея Руси Алексия II, в котором Его Святейшество посетил Нилову пустынь 9 июля 1995 года.

    Особое место в собрании музея занимают иконы. Самые древние из них,  написаны в конце XVII века. Центральным экспонатом экспозиции является деревянная резная скульптура преподобного Нила Чудотворца, датируемая концом XVIII в. Коллекция музея продолжает постоянно пополняться новыми предметами старины. 

Открытие музея стало возможным благодаря деятельности благотворительного Фонда Святого Всехвального Апостола Андрея Первозванного, постоянной поддержке со стороны ОАО «Российские железные дороги» и крупнейшей в России компании в области транспортного машиностроения «Трансмашхолдинг». Огромную помощь в создании музея оказал Петр Вячеславович Ямов. В день открытия музея в Ниловой пустыни председатель Совета директоров ЗАО «Трансмашхолдинг» Андрей Рэмович Бокарев был за заслуги перед Русской Православной Церковью награждён медалью Святителя Симеона, первого епископа Тверского.