Музей размещается в бывшем доме мещанина М. И. Беляева (2-ая пол. XIX века), где в 1886–1887 годах подручным в пекарне А. С. Деренкова работал А. М. Пешков (Максим Горький). Пекарня сохранилась и с самого начала деятельности музея являлась частью экспозиции. Именем писателя названа улица, на которой находится музей.
А. М. Пешков приехал в Казань в 1884 году, чтобы поступить в Казанский университет. Когда это не удалось, работал грузчиком в порту, садовником и дворником у генеральши Корнэ, подручным пекаря и т. д.
Годы, проведённые в Казани, стали периодом духовного роста, идейного становления и развития будущего великого русского писателя. Горький писал: «Физически я родился в Нижнем Новгороде, духовно – в Казани».
В фондах музея – более 60 тысяч единиц хранения. Особую ценность коллекции представляет собрание мемориальных предметов А. М. Горького, женой и невесткой А. М. Горького. Это письма, стол и кресло Горького из подмосковной дачи в Горках; одежда, в которой писатель приехал в Казань в 1928 году; более 2 958 книг из его библиотеки; подлинные фотографии писателя, сделанные в начале ХХ века в Санкт-Петербурге, Нижнем Новгороде, Ялте, Сорренто, Финляндии, на Капри.