Музей был создан Фондом поддержки Героев в июне 2001 года и находился по адресу: ул. Кржижановского, д. 17, корп. 1. Его торжественное открытие состоялось 20 марта 2002 год, в день десятилетия учреждения звания Героя Российской Федерации.
С учетом востребованности деятельности музея по героико-патриотическому воспитанию молодежи в конце 2006 года было завершено строительство целевого здания «Музея Героев» по адресу: ул. Большая Черемушкинская, д. 24, кор. 3.
Согласно постановлению Правительства г. Москвы от 1 августа 2006 года № 14991-РП «Музей Героев Советского Союза и России» вошел в состав «Музея–панорамы»Бородинская битва" на правах отдела.
1 декабря 2007 года «Музей Героев Советского Союза и России» был открыт для посетителей.
С 2024 года «Музей Героев Советского Союза и России» на правах отдела перешел в состав Государственного музея обороны Москвы.
В музее представлены фотографии, документы из семейных архивов, личные вещи, образцы экипировки и снаряжения тех, кто в разные годы получил звание Героя Советского Союза или Героя России. Большинство мемориальных предметов передали в дар родственники и сослуживцы обладателей наград. Зрители увидят в том числе предметы, принадлежавшие советскому летчику Анатолию Ляпидевскому, военачальнику Василию Маргелову, пилоту Тимуру Апакидзе, оружейному конструктору Михаилу Калашникову.
