8 ноября 2022 года музей принял первых гостей после модернизации, проведенной при поддержке Фонда Памяти и Музея истории ГУЛАГа.
В открытии приняли участие Советник Президента РФ, председатель Совета при Президенте РФ по развитию гражданского общества и правам человека Валерий Фадеев и директор Музея истории ГУЛАГа, руководитель Фонда Памяти Роман Романов.
В открытии участвовали также и члены Ассоциации российских музеев памяти — научные сотрудники и исследователи из нескольких регионов России, в том числе Магаданской области.
«Следственная тюрьма НКВД» — первый музей в стране, посвященный истории массовых репрессий в СССР, он был основан в 1989 году. Музей расположен в подвальном помещении здания, в котором в 1923—1944 годах находилась внутренняя тюрьма Томского городского отдела ОГПУ-НКВД. До 2021 года Музей занимал часть помещений бывшей тюрьмы, но не имел достаточных площадей и необходимых условий для размещения обширной постоянной экспозиции.
В марте 2019 года в Томске состоялось выездное заседание Межведомственной рабочей группы по координации деятельности, направленной на реализацию Концепции государственной политики по увековечению памяти жертв политических репрессий. На нем было принято решение о расширении и модернизации Музея.
В 2022 году Фондом Памяти при участии Музея истории ГУЛАГа и Томского областного краеведческого музея имени М. Б. Шатилова была проведена масштабная реконструкция. Обновленный Музей получил не только новую постоянную экспозицию, но и дополнительные площади для приема посетителей, в том числе людей с ограниченными возможностями, размещения выставочного зала и центра документации, также были обустроены рабочие места научных сотрудников.
Новая постоянная экспозиция размещена в мемориальной зоне Музея, где воссозданы габариты девяти бывших тюремных камер. Одна из них музеефицирована в первоначальном виде, в остальных размещены тематические модули, посвященные истории массовых репрессий в СССР.
В экспозиции использованы современные средства музейной репрезентации: проекционные комплексы, аудиогиды и интерактивные объекты. С особым вниманием авторы отнеслись к наследию репрессий на территории современной Томской области, таким как история Чаинского восстания, Назинской трагедии, массовым арестам в селе Белосток, расстрельным полигонам близ горы Каштак и в Колпашево.