Первый музей в старейшем трамвайном парке города - тогда трампарке им. Леонова - появился 29 сентября 1967 года. Дата открытия музея была приурочена к 60-летней годовщине пуска трамвая в Санкт-Петербурге. На тот момент его представляли следующие разделы: "Предыстория парка", "Строительство и пуск первой линии трамвая", "Революционная деятельность трамвайщиков", "Работа парка с первых дней Советской власти и до начала Великой Отечественной войны", "Деятельность коллектива парка в период Великой Отечественной войны и блокады Ленинграда", "Работа в послевоенный период и до наших дней".
Идея собрать воедино сохранившуюся технику, которая работала в нашем городе в разные годы, впервые возникла 18 марта 1979 года. В тот день последняя "Американка" (так ленинградцы называли поезд из вагонов ЛМ/ЛП-33 образца 1933 года) совершила прощальный рейс и была сохранена для будущего музея.
В 1982 году появился репликар английского вагона Brush (именно они впервые вышли на городские маршруты в 1907 году). Трамвай, ставший одним из первых экспонатов музея, был построен на базе служебного вагона МС-1 1929 года. Впоследствии он использовался как экскурсионный и даже участвовал в киносъемках. Так, его можно увидеть в фильмах "Как стать звездой" (1986 г.), "Собачье сердце" (1988 г.) и других картинах.
Наконец, во второй половине восьмидесятых годов по инициативе Андрея Юрьевича Ананьева, который трудился главным инженером в трампарке № 7, началось комплектование полномасштабной коллекции трамвайных вагонов. Оценить проведенную работу горожане смогли в год 90-летия петербургского трамвая. Круглую дату отметили парадом музейных вагонов. В сентябре 1997 года на маршрут вышли Brush (Бреш) и вагон конки, поезд МС-МСП начала 1930-х годов, отремонтированная "Американка" и восстановленный из путеизмерителя "Слон" ЛМ-47 с прицепом ЛП-47, "Стиляга" ЛМ-57 и "Аквариум" ЛМ-68. В составе колонны были и трамваи ЛВС-86А (первый в России с двигателями переменного тока) и трехсекционный восьмиосный ЛВС-93, которые передали в музей спустя несколько лет.
В 1999 году при активном участии Алексея Евгеньевича Гонтарева (ныне сотрудник производственного депо Службы подвижного состава "Горэлектротранса") началась работа по восстановлению троллейбусов. Сначала фонд музея пополнил ЯТБ-1 1936 года постройки. Эти машины одними из первых появились на улицах Ленинграда. Долгое время считалось, что все довоенные советские троллейбусы утрачены, к счастью, это оказалось не так. Уникальную технику энтузиасты обнаружили на дачном участке под Зеленогорском, там деревянный кузов троллейбуса почти полвека служил сараем. Воссоздание заняло 5 лет - обновленный ЯТБ вновь вышел на петербургские улицы 31 марта 2004 года.
Следующим был восстановлен ЗиУ-5Г 1967 года выпуска - работы над ним закончены в 2005 году. В тот же период расширилась и трамвайная коллекция: с 2004 по 2006 года закончился заводской ремонт трамваев МС-1, МС-2, МС-4, МСо. Троллейбус МТБ-82Д 1947 года, известный благодаря творчеству Булата Окуджавы как "синий троллейбус", вышел на улицы в 2008 году, а ранний вариант самого массового троллейбуса в мире - ЗиУ-682Б - в 2009-м. Лаборатория контактной сети на базе троллейкара КТГ-1 1976 года постройки - самостоятельно поехала в 2010-м.
Сейчас работы ведутся по всем направлениям: пополнение коллекции трамваев, троллейбусов, автобусов; ремонтно-реставрационные работы; подготовка тематических выставок и иных экспозиций. В настоящий момент заканчивается ремонт грузового трамвая ГМу 1940 года и автобуса ЛАЗ-695Н, а также проводится полный цикл реставрационно-восстановительных работ автобуса ЗиЛ-158В 1964 года выпуска.
Долгое время коллекции музея были доступны только для узкого круга специалистов и работников предприятия. Трамвайные вагоны хранились в трампарке № 7 (им. Володарского), а затем в трампарке № 2 (им. Леонова), троллейбусы - на троллейбусном заводе предприятия. 15 апреля 2006 года прошел первый День открытых дверей, и все желающие смогли познакомиться с уникальной ретротехникой, выставленной в первом депо трампарка № 2 на Васильевском острове.
1 июля 2008 года музей получил статус структурного подразделения СПб ГУП "Горэлектротранс", и часть территории трампарка № 2 была закреплена за ним. Год спустя на Васильевский остров с троллейбусного завода перевезли и троллейбусы. А с 21 июля 2010 года начались регулярные экскурсии для горожан.
