Музей размещается в здании Главной конторы Сысертского горного округа, которая построена по инициативе А. Ф. Турчанинова в 1779 году, о чем свидетельствуют памятные плиты на здании.
14 июля 1969 года считается датой рождения народного музея. В этот день впервые проведена экскурсия по залам музея, где в качестве экспонатов представлены дары жителей города.
С 1975 года Сысертский музей стал филиалом музейного объединения Свердловского областного краеведческого музея.
Сегодняшняя экспозиция музея отражает историю Сысерти – горнозаводского центра Урала – с начала основания до сегодняшних дней.
Среди экспонатов музея много удивительных памятников: пушки Сысертского железоделательного завода, отлитые в 1812 году; музыкальные инструменты: шарманка, фисгармония выпуска 1903 года; минералогическая коллекция; старинные предметы быта, фотографии и личные дела жителей.
Представление о жизни Сысерти дают постоянно меняющиеся в музее выставки. Такие как: выставка изделий предприятий ООО «Мраморгаз» (вазы, мраморная плитка, сувенирные изделия) и предприятия «Уралгидромаш», где отображено как современное производство (гидротурбины), так и продукция, выпускаемая в годы войны (бомбы, снаряды, гранаты), экспозиция изделий ООО «Фарфор Сысерти», которая показывает историю основания предприятия с 1945 года до современности (сувениры, сервизы, фрагменты иконостаса).
