Создание музея Льва Толстого связано с его пребыванием в Казани в период 1841—1847 годов.
Решение об открытии музея было принято ещё в 2001 году, однако до 2015 года здесь активно собирали экспонаты, способные раскрыть основные моменты жизни Льва Толстого в Казани, когда писатель учился в Императорском Казанском университете.
Экспозиция музея затронет его окружение, учебные занятия и приезды в Казань, а также здесь будет представлен архитектурный и исторический облик Казани XIX века. Экспонаты помогут проследить казанские мотивы в творчестве Толстого.
В фонде музея хранится личная библиотека профессора Константина Николаевича Ломунова, который посвятил свою жизнь исследованию жизни и творчества Толстого. Эту коллекцию передала в дар музею дочь ученого Анна Константиновна Ломунова. В музее хранятся научно-методическая, художественная и историческая литература, редкие альбомы, журналы и словари. Сотрудники музея также бережно берегут собрания книг по исследованию жизни и творчества Толстого.
Кроме библиотеки связанной с писателем, здесь собраны рукописи, фотографии и переписка, а так же мебель из рабочего кабинета Ломунова.
Музей работает только по предварительной договоренности.