После Румянцевского музея и библиотеки Г. А. Черткова это было третье крупное общественное учреждение в Москве, сосредоточившее достижения науки и произведения культуры. Современная печать отметила даже относительное преимущество этого музея перед чертковским, заключавшееся в том, что оно являло «изысканное собрание по всем отраслям наук и искусства».
Музей разместился в пяти просторных светлых залах второго этажа, куда вела широкая красивая лестница. Для библиотеки было выделено отдельное помещение. У входа посетителей встречал швейцар в лейб-гусарском мундире, а объяснения давал ставший со дня открытия и до последних дней музея бессменным консерватором его (или хранителем) К. М. Гюнцбург.
Три основных отдела музея составляли картинная галерея, так называемые «редкости» и библиотека.
Лучшие образцы западноевропейской живописи представляли итальянскую, голландскую, фламандскую, немецкую, французскую, испанскую и другие школы и почти все их направления. Здесь можно было увидеть одно из двух находившихся тогда в России полотен (второе принадлежало графу С. Г. Строганову) итальянского художника Чимы да Конельяно «Благовещение» - произведения этого мастера считались редкостью даже на его родине; творения Перуджино, Дольчи - его знаменитую работу «Товий и ангел» (из когда-то богатейшей картинной галереи М. П. Голицына - недальнего родственника Сергея Михайловича, проданной с аукциона в 1825 г.), Караваджо («Гладиаторы»), Корреджо, Ве-ронезе, Панини, Каналетто (в частности, его известную картину «Вид Венеции»), Рубенса, Пуссена, одиннадцать (!) произведений Робера, Бургиньона («Сражение»), Ш. Леб-рена, Вувермана, Рейсдаля, Брейгеля, Рембрандта (автопортрет с дочерью), Ван Дейка, Тенирса, Тициана, А. Каррачи и многих других. Только два художника представляли русскую школу: С. Ф. Щедрин (пейзаж «Окрестности Неаполя» и «Комната в доме кн. Голицына в Риме») и А. П. Боголюбов («Вид Голицынской больницы в Москве»).
Как отмечала позже газета «Художественные новости», «уже одна коллекция картин, состоящая из 182 нумеров, содержит в себе до сорока произведений, которые могли бы составить украшение любой европейской галереи. В ряду этих произведений на первом месте должна быть поставлена великолепная, прекрасно сохранившаяся картина-триптих «Распятие». Предполагали вначале, что она принадлежала кисти Рафаэля Санти, но потом пришли к заключению, что ее создателем был его учитель - Пьетро Перуджино. К числу замечательных полотен относились «Мадонна с младенцем» Рубенса, на котором художник воспроизвел черты своей первой жены и сына, и «Ангел», приписываемый одними Леонардо да Винчи, а другими - его ученикам.
Большинство этих произведений было приобретено М. А. Голицыным за границей, и часть из них когда-то украшала знаменитую галерею герцога Орлеанского.
Разнообразным и разнохарактерным был второй отдел музея, включавший предметы античной культуры, найденные при раскопках Геркуланума и Помпеи (статуэтки людей и фигурки животных, брошки, запястья, геммы, камеи, кольца, амфоры), мраморные бюсты римских императоров, бюсты и статуи работы греческих мастеров, канделябры, женские головки, вазы из бронзы и терракоты, изделия из горного хрусталя, яшмы, халцедона, аметиста, агата, сердолика, янтаря, золота и серебра, как западноевропейские, так и восточные, а также старый севрский, саксонский, английский, китайский и японский фарфор.
Здесь можно было увидеть: и маленькую вазу из агата и позолоченного серебра, украшенную головками сатиров, лилиями и бюстом Вакха на крышке, которую создал знаменитый итальянский мастер Бенвенуто Челлини, и охотничий нож с ручкой из слоновой кости, принадлежавший французскому королю Генриху II, с его портретом, гербом и вензелем Дианы де Пуатье.
Украшали коллекцию китайские шахматы - доска из черного дерева, инкрустированная гравированным серебром, слоновой костью и перламутром, с фигурами, вырезанными также из слоновой кости, которые изображали людей разных стран и сословий конца XVI века, и две парные вазы из резной слоновой кости и бронзы с вензелями казненной французской королевы Марии-Антуанетты, оценивавшиеся в 100 тысяч франков каждая.
Были здесь и два тканых ковра середины XVIII века знаменитой фабрики Гобеленов, основанной в 1662 году в Париже, и два женских бюста работы Гудона - того же времени; статуя Меркурия, выполненная Лауницем; скульптуры Бьенеме; инкрустированная мебель времен Людовика XV; того же времени часы в виде вазы, отделанные старым севрским фарфором и украшенные тремя бронзовыми грациями (копия с работы Фальконе), и серебряные позолоченные часы, во время боя которых начинали действовать расположенные с обеих сторон фонтаны.