Дом-музей Ф.Э. Дзержинского открыт 11 июня 1938 года. Экспозиция разместилась в доме, где в 1899 году, во время ссылки, проживал Феликс Эдмундович Дзержинский. В 1994 году музей был реорганизован и переименован в музей истории села Кай. С 1 января 2006 года он функционирует как филиал Верхнекамского исторического музея. 1 января 2016 года музею было возвращено его первоначальное название – Дом-музей Ф.Э. Дзержинского.
11 сентября 2017 года музей расширился: к историческому зданию добавилось новое, открытое в честь 140-летия со дня рождения Ф.Э. Дзержинского и 100-летия органов безопасности России.
Новая экспозиция посвящена жизни и деятельности Ф.Э. Дзержинского, а также истории органов государственной безопасности Российской Федерации.