Музей «Самоцветы» был образован в 1994 году на основе собрания внешне-торговой фирмы «Экспортсамоцветы». История появления этого собрания, ставшего основанием музейной коллекции, имеет долгий путь.
Идея создания демонстрационного фонда цветных камней СССР и изделий из них принадлежала известному ученому геологу академику А.В. Сидоренко, с 1965 по 1975 годы являвшегося министром геологии СССР. Реализация этого проекта была возложена на объединение «Союзкварцсамоцветы», начальником которой был А.П. Туринге. В 1973 г. с целью создания коллекционного фонда минералов, широкого использования отечественных камнесамоцветных богатств, организации экспорта цветных камней и изделий из них, а также расширения сырьевой базы для камнеобрабатывающей промышленности был создан салон «Цветные камни», начальником которого был назначен А.И. Куварзин. В салоне началось формирование представительной коллекции образцов декоративных коллекционных минералов и камнесамоцветного сырья с месторождений СССР. Активное участие в комплектовании музейной экспозиции приняли многие геологические объединения и экспедиции, передававшие в салон «Цветные камни» лучшие и уникальные образцы минералов с многочисленных месторождений СССР.
Значительный вклад в пополнение музейной экспозиции внес талантливый художник-камнерез В. Коноваленко, безвозмездно передавший бесценную авторскую коллекцию малых скульптур, выполненных из цветных камней. Скульптуры В. Коноваленко, имеющие свой неповторимый стиль и характер, являются уникальными художественными произведениями, унаследовавшими лучшие традиции русских камнерезов известной дореволюционной фирмы «К. Фаберже».
Во многих геологоразведочных экспедициях Всесоюзного производственного объединения «Союзкварцсамоцветы» создавались камнерезные мастерские, лучшие изделия которых также передавались в музей. Одна из таких мастерских была в Москве, где под руководством художников М. Борщевского и Ф. Кузнецова изготавливались изделия из различных цветных камней, например - нефрита, лазурита, чароита, родонита.
В 1978г. на базе салона «Цветные камни» создается Московская специализированная геологоразведочная экспедиция «Экспортсамоцветы». С этого периода геологи экспедиции начинают проводить планомерные поисковые работы на коллекционное и камнесамоцветное сырье практически по всей территории Советского Союза. За период 1978-1984 гг. были проведены поисково-оценочные работы на Чукотке, в Приморье, Якутии, Туве, на Кавказе и в бывших республиках Советского Союза – Казахстане, Туркмении, Таджикистане. Кроме того, по решению межведомственной комиссии на экспедицию была возложена задача по сбору коллекционного материала на месторождениях Министерства цветной металлургии, благодаря чему на полиметаллических и боросиликатных представительная минералогическая коллекция на месторождениях Дальнегорского рудного поля (Приморский край).
В 1984 году московская специализированная геолого-разведочная экспедиция «Экспортсамоцветы» была реорганизована в внешне-торговую фирму «Экспортсамоцветы», а функции, связанные с проведением геологических работ отошли к центральной геолого-разведочной экспедиции «Центркварцсамоцветы». Одной из важнейших сторон этой реорганизации было целенаправленное развитие экспорта камнесамоцветной продукции, выпускаемой предприятиями НПО «Союзкварцамоцветы», в результате чего были установлены торговые связи с десятками фирм Западной Европы, США, Японии, юго-восточной Азии и других стран. Годовой объём экспортных поставок не редко достигал 1 млн. долларов США. За счёт полученных валютных средств приобреталось камнерезное оборудование, которое направлялось в экспедиции для создания нового направления промышленного производства.
После распада СССР в целях сохранения музейных фондов ВТФ вышла из состава «Союзкварцсамоцветы» и перешла в прямое подчинение созданного Комитета по геологии и использованию недр РФ. Специальным распоряжением Госкомимуществом РФ и приказом Комитета по геологии и использованию недр РФ в составе ВТФ «Экспортсамоцветы» было выделено структурное подразделение – музей. Заведующим музея был назначен опытный геолог Чернавцев В.С. В дальнейшем в 1994 году ВТФ «Экспортсамоцветы» преобразован в государственную организацию культуры «Музей САМОЦВЕТЫ». Приказом Министерства природных ресурсов №6 от 17.01.2000г. музей «Самоцветы» переименован в Федеральное государственное учреждение «Музей САМОЦВЕТЫ», директором которого назначен талантливый геолог и опытный администратор А.А. Юсипов, а в 2012 в федеральное бюджетное учреждение «Музей САМОЦВЕТЫ».
В октябре 1999 г. музей «Самоцветы» был открыт для публичного посещения.