Am 6. April 1910 beschloss die Penzener Stadtverwaltung, dem Penzener Verein der Naturfreunde (POLÉ) die Räumlichkeiten für ein naturhistorisches Museum, das 1905 gegründet wurde, zur Verfügung zu stellen. Das Museum wurde im Gebäude der ehemaligen Stadtpolizei in der Troizkaja-Straße untergebracht, das in das Haus Groschew auf dem Sennaja-Platz verlegt wurde. Die Eröffnung des Museums für die Öffentlichkeit fand am 2. Februar 1911 in drei Räumen dieses Gebäudes statt. Bald wurden dem Museum drei weitere Räume zugewiesen, und seine Fläche erreichte 38 Quadratmaß. In zehn Jahren stieg die Anzahl der Exponate von 105 auf 22.949 Objekte, darunter 19.072 Pflanzenexemplare, 1.972 Boden- und Mineralproben, 1.553 Vertreter der Tierwelt und 32 ethnografische Objekte. Im zoologischen Raum des Museums fand jährlich die Hauptversammlung des POLÉ statt, deren Mitgliederzahl von 22 im Jahr 1905 auf 215 im Jahr 1915 anstieg. Im Museum wurde eine mobile Bildungseinheit eingerichtet, die Schulen mit Lehrmaterialien versorgte.

Das Gebäude, in dem sich das Museum der Penzener Gesellschaft der Naturfreunde befand, ist bis heute nicht erhalten geblieben.