10 марта 1806 год император Александр I подписал указ "О правилах управления и сохранения в порядке и целости находящихся в Мастерской и Оружейной палате ценностей". Указ завершил начатый еще Петром I процесс преобразования царских хранилищ и мастерских в музей, деятельность которого вписала значимую страницу в историю музейного дела всей России. Одновременно с подготовкой к строительству музейного здания для Оружейной палаты, по инициативе ее руководителя начальника Экспедиции Кремлевского строения – организации, что ведала в тот период всеми ремонтными и строительными работами, вопросами использования находившихся в Кремле зданий и сооружений, а также дворцовым имуществом Петра Степановича Валуева, начинается изучение коллекций. Для этой работы приглашают заведующего Московским архивом Министерства иностранных дел, Алексея Федоровича Малиновского, ставшего Почетным членом, т.е. внештатным сотрудником музея.
В 1807 году каталог А.Ф. Малиновского под названием “Историческое описание древнего Российского музея, под названием Мастерской и Оружейной палаты в Москве обретающейся” вышел в свет. В нем впервые была опубликована такая важнейшая часть собрания Оружейной палаты как государственные регалии. Публикация каталога, осуществлялась на личные средства государя.
В 1809 году по проекту архитектора И.В. Еготова было завершено строительство специального здания музея. Выстроенное в стиле высокого классицизма, оно удачно завершило ансамбль Сенатской площади, ограничив ее с южной стороны, и сформировало пространство у Троицких ворот.
По карнизу главного фасада здания располагалась скульптура, прототипами которой стали широко известные персонажи русской истории: герои Куликовской битвы монахи Троице-Сергиевой лавры Пересвет и Ослябя, покоритель Сибири Ермак Тимофеевич, освободители Москвы от польско-литовских захватчиков Козьма Минин и Дмитрий Пожарский. А также менее известные, но внесшие важный вклад в укрепление международного престижа России крупные дипломаты своего времени: А.Л. Ордин-Нащокин, А.С. Матвеев, В.В. Голицын. Барельефы на фасаде посвящались сюжетам из отечественной истории: выбору князем Владимиром вероисповедания, борьбе с монголо-татарами, выходу России к южным и северным морям. Так, средствами архитектуры, подчеркивался государственный статус музея, которому придавалось значение хранилища исторической памяти нации.
По окончании строительства Оружейной палаты П. С. Валуев писал: "Российский музей сей, украшающий императорскую площадь, не уступает ни огромностью, ни высотою, ни великолепием Арсеналу, основанному Петром Великим, и Сенату». Отделка здания завершилась к лету 1812 года, но коллекции были размещены в нем только в 1814 году, а экспозиция создана еще позже. Хотя древняя сокровищница Кремля при приближении армии Наполеона была эвакуирована, здание "в бытность в Москве неприятеля" значительно пострадало и требовало ремонта, а коллекции, пролежавшие около года в ящиках, реставрации.
По смерти П.С. Валуева в 1814 г., эстафету руководства музеем принял крупный государственный деятель, сенатор, царедворец, меценат Николай Борисович Юсупов. Под его руководством была организована экспозиция, которую открыли в 1816 г.
Здание Оружейной палаты было двухэтажным. Помещения первого этажа, куда можно было попасть из «нарядных сеней», украшенных тридцатью колоннами белого мрамора, занимали архив, сформированный из дел старинных дворцовых приказов, фондохранилища и модель дворца В.И. Баженова, который предполагалось построить в Кремле в 1770-х годах для Екатерины II. В специальной пристройке к первому этажу, в 1834 году разместили 12 старинных экипажей. Основная экспозиция музея была развернута на втором этаже, куда посетители поднимались по парадной лестнице.
Ее осмотр следовало начинать с дальнего Коронного зала, где были представлены государственные регалии. Среди них особо выделялись так называемые "мономаховы регалии", которые согласно официальной легенде были присланы из Византии Владимиру Мономаху и символизировали преемственность власти русских государей от византийских императоров. В рассматриваемый период в этот комплекс входили: Шапка Мономаха (конец XIII - начало XIV вв.) - наследственный венец русских государей, использовавшийся на протяжении XVI - XVII вв. для венчания русских царей; держава; скипетр и цепь большого наряда царя Михаила Федоровича.
Здесь же находился подлинник Соборного уложения 1649 г., законодательный акт закрепивший переход от сословно-представительской монархии к абсолютизму, символ органичности самодержавной власти в России. Этому памятнику как зримому воплощению соответствия монархического правления потребностям народа также уделялось особое внимание. За показом "мономаховых регалий" следовал экспозиционный комплекс "корон побежденных царств" (Шапки Казанской, Шапки Сибирской и других), представлявших историю расширения русского владычества. Далее внимание посетителей обращалось на мемориальные предметы, личные вещи русских царей.
Следующий зал представлял посольские дары. Здесь перед посетителями раскрывалась внешнеполитическая история России, история российской дипломатии, но в той особой манере, которая была присуща всей экспозиции музея, т.е. через взаимоотношения правителей России с правителями иностранных государств. Предметы были собраны в группы по персонам, которым они были присланы, а внутри этих групп - по их принадлежности отдельным дарителям.
"Оружейная" часть музея (также два зала) еще более усиливала общую идейную линию, олицетворяя военное могущество государства. Ее главными экспонатами были государственные регалии воинского характера – государственные щит, меч и знамя. Кроме того, особые тематические группы в экспозиции составляли трофеи отдельных сражений (например, Полтавской битвы 1709 г.). Наряду с русскими и иностранными знаменами и образцами древнего вооружения России, стран Востока и Западной Европы, были представлены комплекты полного вооружения различных народов (индийское, черкесское, грузинское, персидское, турецкое, европейское). Для демонстрации доспехов использовались манекены людей и лошадей. Лица и руки манекенов, сделанных по распоряжению Николая I, изготавливали из воска, они раскрашивались "под натуру", а их "одежда" делалась из парусины и закреплялась гвоздями. Экспозиционный ряд дополняли портреты российских правителей.
Экспозиция Оружейной палаты апеллировала к патриотическим чувствам россиян, утверждая каждым памятником мысль «о неизменной славе и могуществе… Отечества».
В здании, построенном архитектором И. В. Еготовым, экспозиция первого национального исторического публичного музея располагалась около сорока лет. Уже в 30-х годах XIX века стало ясно, что не отапливаемое, из-за деревянных перекрытий здание представляло высокую пожарную опасность, сырое здание не пригодно для хранения экспонатов.
В середине XIX века, в комплексе Большого Кремлевского дворца, для Оружейной палаты было построено новое здание, а еготовская постройка была переделана в казармы для кремлевской части. А в 1959 г. бывшая Оружейная палата, наряду с несколькими другими зданиями ХVIII-ХIХ веков, была снесена для строительства Кремлевского Дворца съездов.