Идея создания музея в Старой Ладоге возникла на рубеже XIX–ХХ вв., после очередного всплеска интереса к национальной истории, связанного с празднованием 1000-летия Руси, а затем 300-летия династии Романовых.
Впрочем, интерес к древностям Старой Ладоги возник ещё в начале XVIII в. Тогда были произведены некие археологические раскопки. Исследования эти были довольно скоро забыты, но романтические руины Староладожской крепости в конце XVIII столетия привлекли внимание вначале художественной, а позднее научной общественности. В середине XIX в. были открыты памятники древнерусского церковного зодчества в Ладоге с уникальной фресковой живописью. Во второй половине этого столетия доисторические древности в районе Ладожского и Онежского озёр изучались профессором Санкт-Петербургского университета А. А. Иностранцевым. В 80-х годах XIX в. в Староладожской крепости, на окрестных средневековых погребальных памятниках и на фундаментах древнерусских церквей вела работы экспедиция Н. Е. Бранденбурга. Результатом исследования стала опубликованная в 1896 г. монография «Старая Ладога». В ходе работ 1909–1913 гг. Н. И. Репниковым был открыт уникальный археологический культурный слой на Земляном городище. Изучение ладожских древностей проводилось на протяжении всего прошедшего столетия и продолжается в настоящее время.
Все эти работы имели серьёзный общественный резонанс. Уже в начале XX в. была признана необходимость создания в Старой Ладоге учреждения для регистрации, описания и охраны памятников. Именитые граждане Новоладожского уезда предпринимали меры для возрождения ладожских храмов и организации ряда культурно-просветительских учреждений. События Первой мировой войны и революции 1917 г. не позволили осуществить эти планы.
При советской власти наблюдение за комплексом памятников архитектуры Старой Ладоги поручалось Управлению Новгородских государственных музеев, Ленинградскому государственному университету, отделу архитектуры Леноблисполкома, и только в 1966 г. было принято решение о создании сети музеев в городах Ленинградской области, в число которых вошла и Старая Ладога. Первая полноценная экспозиция Староладожского музея открылась в Воротной башне крепости 15 июля 1971 г. С этой даты началась его новая история. Через 13 лет музей в Старой Ладоге получил статус историко-архитектурного и археологического музея-заповедника, включающего более 160 объектов культурного наследия: памятники археологии, архитектуры, истории, монументальной живописи.
С момента образования музей вёл активную собирательскую деятельность. Первый фонд – этнографический (ныне историко-бытовой) – создавался на основе приобретённых, а большей частью подаренных жителями окрестных деревень предметов быта. Но основными в собрании музея стали фонд археологии и фонд фресок и строительных материалов. Высокая степень сохранности культурного слоя VIII–XI вв. на Земляном городище делает его неоценимым источником знаний о жизни ладожского поселения этого периода. В толще грунта на протяжении многих столетий сохраняются предметы из кожи, дерева, бересты, кости. Коллекции археологических находок представляют уникальный материал, позволяющий проследить историю возникновения и развития города, международных торговых связей. С середины 1970-х годов материалы археологических раскопок поступают в фонд музея-заповедника.
Из шести каменных церквей, построенных в Ладоге в XII в., сохранились в основном объёме два храма. В интерьерах церквей святого Георгия и Успения Богородицы частично дошли до наших дней фресковые росписи. Небольшие участки с живописью существуют на стенах и столпах церкви Николая Чудотворца. Единственным источником знаний об утраченной росписи являются фрагменты фресок, обнаруженные в культурном слое. С 1973 г. в музее началось формирование фонда фресок и строительных материалов. Сотрудники фонда занимаются собиранием, систематизацией и анализом фрагментов. Эта работа позволила выявить ранее неизвестные художественные особенности живописного убранства сохранившихся и разрушенных храмов XII в. и приступить к виртуальной реконструкции утраченных изображений.
Позднее были сформированы фонды живописи и графики, церковной утвари, нумизматики, фото и документов, редкой книги. В настоящее время фонды музея насчитывают более 140 тысяч единиц хранения.
