Реконструкция здания прошла в 2013 году. В основу экспозиции легли факты из истории Демидовской дачи. На первом этаже посетители могут познакомиться с интерьером кабинета горного инженера середины XIX века. Рядом в небольшом зале размещена экспозиция по истории застройки Демидовской дачи. На втором этаже здания — большой зал презентаций, так называемый Демидовский зал. Его экспозиция представляет горнозаводчиков Демидовых, внёсших огромный вклад в развитие промышленности и культуры Урала и России.

В музее «Демидовская дача» работают сменные выставки. Музей является памятником архитектуры города Нижнего Тагила.