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. Казанский период жизни отражён во многих произведениях Горького. 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».
Музей А.М. Горького и Ф.И. Шаляпина является одним из культурных центров города с многолетними традициями и уникальной историей. Музей сохраняет не только имя великого русского писателя. В неразрывном тандеме представлены имена А. М. Горького и Ф. И. Шаляпина – двух символов отечественной культуры ХХ века, выразителей национальной идеи, создателей собственной эстетики в искусстве и литературе.
За годы своего существования в музее неоднократно создавались экспозиции, отражающие культурно-историческое наследие А. М. Горького, Ф. И. Шаляпина, выдающихся литераторов края. Арт-подвал «Бродячая собака» с экспозицией, посвящённой Серебряному веку, стал излюбленным местом встреч казанских поэтов.
В фондах музея – более 60 тысяч единиц хранения. Особую ценность коллекции представляет собрание мемориальных предметов А. М. Горького, переданное Е. П. и Н. А. Пешковыми (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.
Особую ценность для музея представляет шаляпинская коллекция, отражающая жизнь и творчество Ф. И. Шаляпина, друга А. М. Горького. Коллекция насчитывает около 4 тыс. подлинных предметов эпохи (программ, открыток с иконографией певца, клавиров, изданий, фотоматериалов, граммофонных пластинок, картин и т. д.), а также предметы из собраний известнейших исследователей, летописцев и биографов Ф. И. Шаляпина: С. В. Гольцмана, В. И. Гармаша, материалы коллекции Ю. Ф. Котлярова (восемь пластинок с голосом певца, изданных в начале ХХ века в Италии, Франции, Англии и России, которые можно послушать на старинном граммофоне), уникальная книга Шаляпина «Маска и душа», впервые изданная в 1932 году в Париже на русском языке, старинные альбомы с открытками «Шаляпин в ролях», «Города мира, где пел Шаляпин», рукописи, письма, книги, афиши).