Здания в Романовом переулке, включая жилой доходный дом третьей четверти XIX века (строение 1) и прилегающий к нему дворовый флигель (строение 2), представляют собой важные объекты исторической застройки Москвы. Оба здания были спроектированы архитектором В.В. Белокрыльцевым, который был одним из основателей Московского архитектурного общества.

Во флигеле в 1942 году был создан мемориальный музей-квартира как отделение Музея биологии имени К.А. Тимирязева. Это произошло по решению советских властей (ВЦИК) с целью сохранить кабинет и научное наследие К.А. Тимирязева. 27 апреля 1946 года музей был передан под управление Московской сельскохозяйственной академии имени К.А. Тимирязева.

Семья К.А. Тимирязева сохранила квартиру в том виде, в каком она была при его жизни, и его сын лично передал её музею. В экспозиции музея-квартиры представлены пять комнат, включая жилые помещения, библиотеку и рабочий кабинет ученого. В 1958 году здание было отреставрировано, в нем обновили все коммуникации, а интерьеры частично реконструировали для увеличения выставочного пространства.

Музей охраняется государством как памятник федерального значения.

В доходном доме жили профессора и преподаватели Московского университета, а во флигеле, построенном одновременно с домом, с 1899 по 1920 годы проживал биолог, агроном и профессор Московского университета Климент Аркадьевич Тимирязев (1843-1920). При его жизни здесь часто бывали известные деятели русской интеллигенции, такие как писатели Л.Н. Толстой и А.М. Горький, художники И.И. Левитан и В.Д. Поленов, физиолог И.П. Павлов, композитор С.И. Танеев, книгоиздатель и меценат И.Н. Кнебель и другие.