Изначально в этом двухэтажном здании находились первая химическая лаборатория Казанского университета и физическая лаборатория.  Первым преподавателем стал Н. Н. Зинин, который, научившись за границей новой методике преподавания химии, стал успешно её применять в стенах Казанского университета. Методика эта заключалась в сочетании практических и лекционных занятий, что хорошо знакомо и современным студентам.

В химической лаборатории происходило не только знакомство с уже известными научными исследованиями в области химии, но и совершались открытия, которые принесли мировую славу Казанскому университету и пользу всему человечеству. Так, в 1842 году Н. Н. Зинин получил синтетический анилин, что стало основой развития анилинокрасочной промышленности. Два года спустя в этой же лаборатории был открыт новый элемент рутений, названный в честь России. Это единственный из содержащихся в природе элементов, открытый в нашей стране.

Музей Казанской химической школы совсем не похож на остальные музеи. Он, скорее, напоминает дом-музей: здесь нет выставочных витрин, табличек, запрещающих фотосъемку. Выставочные экспонаты хранятся в старинных стеклянных шкафах. В музее царит рабочая атмосфера: на письменном столе в кабинете Бутлерова лежат канцелярские принадлежности, справочники по химии разных годов и даже столетий не лежат под стеклом, а стоят в шкафах, готовые передать вековые знания. Складывается ощущение, что вот-вот в кабинет или библиотеку войдут все великие ученые, работавшие в лаборатории Казанского университета, и продолжат свои исследования.