Исполком райсовета принял решение об открытии краеведческого музея 5 марта 1960 года, и уже 22 апреля того же года музей торжественно распахнул свои двери. Более трехсот местных жителей передали музею ценные исторические материалы. Музей получил имя Николая Дмитриевича Томина, командующего времен Гражданской войны.

С 1966 года музей располагается в бывшем доме братьев Шахриных, который был признан памятником истории регионального значения постановлением Совета Министров РСФСР от 4 декабря 1974 года. Современная экспозиция музея предлагает посетителям познакомиться с историей Куртамышского района. Здесь открыты залы, посвященные древней истории района, освоению и заселению края, промыслам и ремеслам, а также интерьеру крестьянского быта конца XIX, начала XX веков. Воссозданы интерьеры торговой лавки купца Алексея Завьялова и дома семьи приказчика Николая и Анны Томиных.

Отдельный зал рассказывает об участии жителей Куртамыша в Первой мировой войне и становлении Советской власти в районе, а также о жизни Н.Д. Томина, чье имя носит музей. Еще один зал посвящен истории района в годы Великой Отечественной войны, где представлены материалы об участниках войны, Героях Советского Союза и тружениках тыла. В выставочном зале музея регулярно проводятся сменные тематические выставки. В последние годы музей значительно обновился: появились новые экспозиции и современное музейное оборудование. Во время визита в 2011 году рок-музыкант В.В. Шахрин, правнук первого хозяина дома Н.И. Шахрина, отметил: «Очень порадовало, что фамильная усадьба в отличном состоянии: сохранились и жилой дом, построенный с отменным вкусом, и кирпичная кладовая».