Решение об открытии Чаплыгинского краеведческого музея как общественной организации было принято местным райисполкомом 28 декабря 1965 года. Торжественное открытие экспозиции состоялось 9 мая 1967 года в присутствии многочисленных почётных гостей, среди которых была дочь С.А. Чаплыгина Ольга Сергеевна. Возглавил музей М.М. Николаев. В создании музея, который разместился в здании бывших купеческих лавок, большую помощь оказал Липецкий областной краеведческий музей, директором которого в то время была В.Н. Сазонова. Активное участие в формировании экспозиции принимали жители города и района. Они безвозмездно передали в оргкомитет музея многочисленные предметы  музейного значения. Коллекцию археологических находок передал учитель из с. Пиково Д.Н. Свиридов. Предметы, относящиеся к истории города Раненбурга,  подарили В.Д. Введенская  и  В.В. Мягкова. Большой вклад в музейный фонд сделали  А.Н. Петров, А.И. Кеменов, Н.С. Прокофьева и многие другие. Учащиеся городских школ А. Домбровский, В. Кузовлев, М. Антонов,  Н. Рыжкова приносили свои находки, сделанные случайно во время летних экскурсий по городу и району.

Как учреждение на общественных началах музей просуществовал до 1985 года. В мае 1985 года он был преобразован в филиал областного краеведческого музея, после оформления соответствующей документации. Заведующей филиалом стала Т.Н. Тарасова. С этого периода начинается пополнение фондов музея для будущей экспозиции, под которую  было отреставрировано здание бывшей церкви Вознесения, расположенное на центральной площади города, памятнике истории и архитектуры конца 18 века. Здание храма было построено «тщанием граждан и на пожертвование раненбургских купцов Шебанова и Лыкова». В апреле 1986 года в купольной части здания был открыт выставочный зал. На первой выставке были представлены живописные картины из собрания ЛОКМ. В последующие годы сотрудниками музея оформлялись различные тематические и памятные выставки из собственных фондов, частных коллекций, областной картинной галереи, других музеев области. 6 ноября 1987 года была торжественно открыта новая  музейная экспозиция в бывшей Вознесенской церкви. Для построения экспозиции был объявлен  конкурс на лучший проект. После обсуждения представленных макетов на заседании правления Липецкого отделения Союза художников, предпочтение было отдано проекту молодого архитектора И.А. Саввина. С 1987 года началось строительство экспозиции, в сооружении которой принимали участие лучшие плотники и столяры города: В.С. Подлесных, В.Е. Шатохин, Н.В. Погонин и Ф.Ф. Струганов. Огромную помощь в создании будущего музея, который разместился  на 600 кв. метрах, оказали промышленные и строительные организации города. Большой вклад внесли рабочие агрегатного и чугунолитейного заводов. Они выполняли различные заказы на изготовление витрин и креплений к ним. На здании музея был установлен трёхмачтовый кораблик-флюгер на высоте 27 метров, в его создании принимали участие крахмальный и агрегатный заводы. Золочение флюгера выполнили реставраторы г. Липецка. Оформление экспозиции по утверждённому тематико-экспозиционному плану выполнили художники Липецких производственных мастерских В. Шальнев, А. Шальнев, А. Истомин, Д. Дикарев, Е. Иноземцев, С. Толчеев и заслуженный художник РФ М.Н. Сапрыкина, которая оформила отдел природы.  Художником Н. Докунихиным были написаны копии плакатов первых лет Советской власти и периода Великой Отечественной войны. Вновь выстроенная экспозиция отвечала всем существующим в то время научным и  художественным требованиям. В ней было представлено более 80% подлинных предметов.

В здании бывшей церкви Вознесения музей находился до сентября 2004 года. В мае 2004 года было принято решение передать здание церкви Вознесения по первоначальному назначению. Музей был закрыт 1 сентября 2004 года. Для размещения новой экспозиции музея было передано здание, являющиеся памятником культуры и архитектуры конца 17 столетия, условно названное «Домом князя А.Д. Меншикова», расположенное  на территории бывшей крепости Ораниенбург. 1 апреля 2005 состоялось его торжественное открытие.

На сегодняшний день коллектив музея – участник областных, районных, городских мероприятий, смотров–конкурсов, не раз становились победителями в различных номинациях среди муниципальных музеев области. Фонды музея насчитывают в настоящее время более 16 тыс. ед. хранения предметов музейного значения в основном и научно-вспомогательном фондах. Все предметы разделены на коллекции по шифрам. В музее работают следующие экспозиции: «История крепости Ораниенбург», «История г. Раненбурга 18-19 вв.», «Поместное землевладение», «Природа Чаплыгинского района», «Крестьянский быт», «История Раненбурга-Чаплыгина 20 в.». Экспозиция рассказывает о зарождении, строительстве и роли крепости в истории Раненбурга-Чаплыгина., о выдающихся земляках - Д.И. Иловайском, П.П. Семенове-Тян-Шанском, С.А. Чаплыгине, Л.П. Радине, А.П. Буниной, П.П. Кропоткине. В музее работает выставочный зал площадью 70 кв. м. Здесь экспонируются тематические, памятные выставки из фондов музея, из частных коллекций, художественные выставки, выставки из фондов  районных, областных и федеральных музеев.

С.А. Макеева