В 1957 году Госкомспорта распорядился о создании «Центрального музея физической культуры и спорта», который разместили на одном из спортсооружений центрального стадиона им. В.И. Ленина (ныне ОАО «Олимпийский комплекс «Лужники»). Основой его стала коллекция, переданная Музеем при Институте физической культуры. Поскольку непосредственное участие в деятельности этого музея принимал Спорткомитет СССР, было решено, чтобы все призы, завоеванные советскими спортсменами на различных международных соревнованиях, чемпионатах мира, Европы и Олимпийских играх, передавались для хранения Музею (так как они являлись государственной собственностью).

В 1987 году Госкомспорт СССР принял решение о реструктуризации музея. Постановлением Совета Министров СССР было утверждено создание ФГБУ «Центральный музей физической культуры и спорта», экспозиции которого располагались на стадионе им. В.И. Ленина на правах аренды. В 1991 году, после приватизации, вся коллекция «раскололась» - часть ее осталась в Лужниках, а другая часть – в запасниках Госкомспорта. В период «перестройки» неоднократно изменялся статус, название Госкомспорта, менялось руководство. В связи с этим были утрачены контакты с музеем и контроль за переданными ему ценными экспонатами.

Этот «постперестроечный» период закончился для ФГБУ «Центральный музей физической культуры и спорта» лишь в 2010 году. Именно к этому моменту, благодаря усилиям Министерства спорта, туризма и молодежной политики Российской Федерации, энтузиазму команды спортивных историков и специалистов в сфере спорта и молодежной политики, Музей был возрожден и фактически «отстроен» заново, разместившись в крыле усадьбы Разумовских.

6 мая 2010 года состоялось торжественное открытие Центрального музея физической культуры спорта в Минспорттуризме России. Честь открытия была предоставлена ветеранам Великой Отечественной войны, сделавшим все возможное для восстановления нашей страны и превращения ее в великую державу. В этот день посетителям были представлены первые музейные экспозиции «Зарождение советского спорта», «Зал героев-спортсменов Великой отечественной войны», «Штурм крыши мира», «Зал спортивной славы». И именно с этого дня началась «новейшая история» ФГБУ «Центральный музей физической культуры и спорта». А в 2013 году музей был переименован в ФГБУ «Государственный музей спорта».