История создания «Музея геологии докембрия» в Петрозаводске тесно связана с историей Института геологии КарНЦ РАН. Музей был основан одновременно с созданием института – 18 мая 1961 года. Первым директором института и организатором первых витрин будущего музея был Петр Алексеевич Борисов (с 1946 г.). Он собрал и заложил основу первой коллекции полезных ископаемых Карелии. Созданием и оформлением музея в новом здании института занимался В.Н. Юдин. С 1961 г. новый структурный отдел института геологии был назван геологическим музеем, а в 1993 году был переименован в «Музей геологии докембрия». Инициатором реконструкции музея и созданием его новых экспозиций в конце 90-х годов стал директор института Геологии доктор г.-м. наук С.И. Рыбаков.
В 2011 году музей отметил свой «золотой» юбилей. За 50 лет существования «Музей геологии докембрия» серьезно преобразился – из небольшой коллекции, состоящей из трех витрин, он превратился в структурное подразделение Института геологии, состоящее из двух залов с фондом более 3,5 тыс. единиц, ведущее научные исследования и в популярной форме, представляющее свои знания по геологии Карелии, посетителям. Экспозиции и коллекции музея состоят из образцов, собранных сотрудниками Института геологии и другими геологами при полевых работах на территории Карелии, также из образцов, подаренных геологами других регионов и стран мира и из частных коллекций.