В 1969 году в трехкомнатной квартире в 4-м микрорайоне открылась первая экспозиция зеленоградского музея
Точная дата основания учреждения, которое сейчас носит имя Музея Зеленограда, неизвестно. Отправной документальной точкой его истории являются записи первого директора музея Анны Уманской, которая «4 марта 1969 г. приняла без акта от Павлова Н. М. и Солонникова помещение музея». Первая музейная экспозиция располагалась в трехкомнатной квартире в жилом корпусе №432. Музей был организован по инициативе зеленоградской общественности и Совета ветеранов Великой Отечественной войны, поэтому первоначально, по сути, являлся музеем боевой славы, освещая события Московской битвы и, в частности, боев в районе станции Крюково.
Татьяна Визбул
директор зеленоградского музея в 1977–2016 годы
Музей располагался в это время в трехкомнатной квартире площадью 43 квадратных метра по адресу: корпус 432, квартира 39. В одной комнате размещались предметы — реликвии войны, в другой — материалы по истории деревень и сел, в третьей, самой маленькой, — панорамные фотографии строящегося города, где на переднем плане были видны еще существовавшие тогда деревни Матушкино и Савелки.
В 70-х годах музей стал ежегодно принимать по несколько тысяч человек и в 1977 году переехал в выделенное ему помещение на первом этаже дома 11В на улице Гоголя. Тематика комплектования музея расширилась, и новая экспозиция была уже в значительной степени посвящена истории города и края. Поначалу в распоряжении музея была только одна половина первого этажа жилого дома, но впоследствии учреждению передали и вторую его часть.
В 1977 году Анну Уманскую в кресле директора сменила Татьяна Визбул, которая руководила музеем до 2016 года, когда уступила это место Денису Чиликину.
Долгое время музей существовал на общественных началах, при шефской поддержке зеленоградских предприятий — в первую очередь, НИИМП, который оплачивал содержание помещения и ставки директора и уборщицы. 21 мая 1982 года на основании приказа Министерства культуры РСФСР музей получил почетное звание «народный», а с 1990 по 1992 год являлся муниципальным.
13 февраля 1992 года он был преобразован в Государственный Зеленоградский историко-краеведческий музей и включен в сеть подведомственных учреждений Комитета по культуре (в настоящий момент — Департамента культуры) города Москвы. В 2014 году музей был объединен с выставочным залом в 14-м микрорайоне, и реорганизованное учреждение стало называться Музеем Зеленограда.
Долгое время музей нуждался в увеличении площадей. Еще в середине 80-х обсуждался вопрос размещения одной из его экспозиций в заброшенном тогда Никольском храме и строительстве на прилегающей территории отдельного музейного корпуса. В середине 2000-х существовали планы возведения для музея здания на Центральной площади. Но все эти проекты остались нереализованными. В декабре 2016 года Музею Зеленограда были переданы пустующие помещения в доме «Флейта».