Мемориальный музей-квартира А.Н. Толстого был открыт 20 октября 1987 года. В создании экспозиции принимали участие старейшие сотрудники Государственного литературного музея Е.Е. Миропольская и Е.Д. Михайлова.
Здание, в котором находится мемориальный музей-квартира А.Н. Толстого, входит в комплекс городской усадьбы Рябушинских, построенной архитектором О.Ф. Шехтелем в 1901—1903 гг. По проекту архитектора флигель, замыкающий внутренний двор, предназначался для хозяйственных нужд. На первом этаже размещалась прачечная и дворницкая, на втором — комнаты для прислуги Рябушинских.
В годы, когда в особняке жил Горький, во флигеле располагались редакции созданных им журналов «На стройках СССР», «Наши достижения» и издательство «История фабрик и заводов». С августа 1941 года до последних дней своей жизни в этом доме жил писатель Алексей Николаевич Толстой и его жена Людмила Ильинична Толстая.
Коллекция А.Н. Толстого — одна из наиболее ценных в составе фондов Государственного Литературного музея. Часть этой коллекции представлена в экспозиции, часть находится в фондах ГЛМ и является основой для многочисленных выставочных проектов. В составе собрания: коллекция русской и западноевропейской живописи XVI—XX вв., предметы декоративно-прикладного искусства, мебель работы русских и западноевропейских мастеров.
Значительную часть коллекции составляет библиотека писателя, включающая редчайшие издания петровского времени, книги из масонской библиотеки предков писателя — Тургеневых, редкие прижизненные зарубежные издания писателя.