В 20-е годы прошлого века в Мотовилихе на горе Вышка, на самой высокой точке города Пермь, был открыт памятник Борцам революции (вплоть до 1993 года этот памятник изображался на гербе города). Через несколько лет здесь стали делать захоронения погибших в гражданскую войну. А в 1963 году на этом месте зажгли Вечный огонь.
Музей-диорама был организован в 1970 году, спроектированный К.Э. Куноффом. Изначально здесь выставляли экспонаты, отражающие события первой русской революции, а так же единственного вооружённого восстания в Мотовилихе. По прошествии 17-ти лет здание реконструировали под наблюдением архитектора В.А. Кондаурова. Музей расширился более чем в 4 раза по площади и наполнился множеством новых экспонатов.
Сейчас здесь можно увидеть материалы, рассказывающие об истории пушечных заводов в Перми и самого посёлка, в котором располагается музей. В настоящее время музей-диорама является филиалом Пермского краеведческого музея.
Музей находится на государственном балансе и финансируется из бюджета края.
На настоящий момент площадь выставочных залов занимает чуть более тысячи квадратных метров.