В 1887 году в Тбилиси была основана Кавказская шелководственная станция. Член Московского императорского общества сельского хозяйства Николай Шавров возглавил этот центр.
Молодой ученый Николай Шавров в 1881 году был отправлен в Закавказье развивать шелководство и способствовать договоренностям, достигнутым в художественно-промышленной выставке "Вся Россия". В 1884 году Шавров был послан за границу, чтобы обогатить свои знания шелководства. Вернувшись в 1886 году, он представил план по созданию Кавказской шелководственной станции в Тбилиси министру. Знания и опыт, полученные в Европе, а также ценные коллекции, которые он привез с собой, способствовали созданию фонда "Музей шелка и библиотека".
Станция шелководства, которая в 1930 году объединяла музей, библиотеку и Закавказский научно-исследовательский институт шелководства и производства шелка, была в 1935 году переименована в Тбилисский, а в 1954 году в Грузинской научно-исследовательский институт шелководства. В начале 1970-х годов наступил сложный период в истории музея: в 1975 году институт переехал из здания музея, которое было передано стадиону "Динамо" в 1981 году. В 1996 году здание было признано историческим памятником. С 1998 по 2005 года музей и библиотека были переданы в Координационный центр шелководства, находящегося в подчинении Министерства сельского хозяйства. В 2006 году, впервые за всю свою долгую историю своего существования музей стал самостоятельным учреждением.
Из крупных зданий, построенных в Тбилиси во второй половине 19-го века, комплекс Кавказской шелководственной станции был, безусловно, одним из самых важных. Это одно из лучших произведений Тбилисской архитектуры конца 19 века, которое находится в списке памятников национального значения.
Музей интересен разнообразием и широким диапазоном своих коллекций, так как здесь можно увидеть практически все аспекты шелководства: биологию тутового дерева и шелкопряда, бабочек, богатейшую коллекцию коконов – 5 тысяч видов и вариаций, всевозможные виды нитей, коллекция природных и синтетических красителей с образцами, домотканые и фабричные ткани, изделия из шелка, макеты и модели станков, разные инструменты и устройства, коробочки для транспортировки яиц шелкопряда, богатый фотоархив. Особенно интересным является то, что коллекции музея представляют все страны, в которых шелковое производство является традиционным.
Большинство коллекций музея собраны Николаем Шавровым и пожертвованы европейскими, русскими и кавказскими коллегами.