6 апреля 1910 года Пензенская городская дума решила удовлетворить просьбу Пензенского общества любителей естествознания (ПОЛЕ) и предоставить ему помещение для естественноисторического музея, основанного в 1905 году. Музей разместили в здании бывшего городского полицейского управления на улице Троицкой, которое было переведено в дом Грошева на Сенной площади. Открытие музея для публики состоялось 2 февраля 1911 года в трех комнатах этого здания. Вскоре музею выделили еще три комнаты, и его площадь достигла 38 квадратных саженей. За десять лет количество экспонатов увеличилось со 105 до 22949 предметов, включая 19072 экземпляра растений, 1972 образца почвы и минералов, 1553 представителя животного мира и 32 этнографических предмета. В зоологической комнате музея ежегодно проводилось общее собрание ПОЛЕ, число членов которого с 1905 по 1915 год возросло с 22 до 215 человек. При музее был создан передвижной учебный отдел, обеспечивающий школы учебными пособиями.

Здание, в котором находился музей Пензенского общества любителей естествознания, к настоящему времени не сохранилось.