В конце XIX века в стране росло самосознание самобытности культуры народов, населяющих Россию, признание важности исторического и природного наследия. Не оправдались скептические прогнозы друзей Мартьянова о том, что в Сибири «среда заест всякого образованного человека».
Н. М. Мартьянов был готов к материальным и моральным трудностям. Как писал А. А. Ярилов, один из первых его биографов, он нес «страстную любовь к природе, поразительную трудоспособность и прекрасную подготовленность для выполнения задуманного дела». А задуманное дело — планомерное, всеобъемлющее (ботаника для Николая Михайловича — только одна сторона деятельности) изучение огромного, доселе неизвестного края.
«Он не как мы, — писал про него один из первых его минусинских знакомых, — водки не пьет, в карты не играет, табаку не курит и даже по именинам не ходит, а славный человек, хороший, добрый». Н. М. Мартьянов поставил целью создать краеведческий музей. Он много почерпнул из опыта Барнаульского краеведческого музея и хотел, чтобы его музей был бы так же хорош.
Но в Минусинске не было музея, его еще предстояло создать, а приехал Николай Михайлович заведовать аптекой. А это значит — с утра и до вечера, изо дня в день готовить медицинские препараты, толочь порошки, готовить пилюли, составлять растворы и т. п. Рабочий день продолжался с четырех часов утра и до 11 часов вечера. Тогда провизор в аптеке был и химиком, и технологом, и мастером фармакологического предприятия. Аптека обычно совмещалась с квартирой ее заведующего, чтобы в любое время суток аптекарь был рядом. Совместить исследовательскую работу, связанную с разъездами, с работой в аптеке почти невозможно. Но Н. М. Мартьянов делает это. И конечно, находятся люди, которые ему помогают, и прежде всего это хозяин аптеки, врач А. В. Малинин.
Позже Малинин уезжает из Минусинска, и Николаю Михайловичу становится еще труднее.
Один из его помощников, бывший народоволец, сосланный в Минусинск, так вспоминал о начальном периоде становления музея:
Уже через год после приезда число лиц, поддерживающих создание музея, резко возросло. С разных мест обширного Минусинского края доставляются всевозможные предметы старины, растения, минералы. Собранные за два года естественно-исторические материалы достигли внушительной цифры — 2500 предметов. Медные, железные, бронзовые изделия, найденные на реке Уйбату, послужили основанием археологического отдела, ставшего гордостью музея. Книги по описанию Минусинского края, сельскому хозяйству, подаренные музею учителем Т. Н. Сайлотовым, стали началом обширной библиотеки. Феликс Кон, один из помощников Мартьянова, эмоционально описывает происхождение многих экспонатов музея: