Работа по организации музея-заповедника началась еще в процессе функционирования Советско-Болгаро-Венгерской экспедиции. Еще в первый приезд Светланы Александровны Плетнёвой в Воронеж весной 1975 года Воронежский Областной Комитет КПСС заинтересовался будущими результатами экспедиции, был поднят вопрос о создании филиала краеведческого музея.
В мае 1987 года сотрудники Воронежского областного краеведческого музея под руководством Марины Ивановны Лыловой – активной участницы Советско-Болгаро-Венгерской экспедиции – обследовали Маяцкий могильник на предмет степени его сохранности, а в июле-августе уже начались охранные раскопки. Во время работ Дивногорье посетил корреспондент газеты «Правда» В. Степнов, и через пару месяцев в центральном органе партийной печати появилась его статья «Дивногорье». Автор высказал сожаление о том, что территория до сих пор не получила статус заповедной зоны. Воронежский Облисполком не мог оставить этот призыв без внимания. В 1988 на территории Дивногорья был создан филиал краеведческого музея. Однако борьба за оформление музея-заповедника на этом не прекратилась. Её итогом стало создание с 1 августа 1991 году на базе филиала ВОКМ «Природного, архитектурно-археологического музей-заповедника «Дивногорье».
