Музей открыт в 1938 году в доме, где жил, находясь в ссылке, Ф. Э. Дзержинский в 1899 году. До 1995 года являлся Домом-музеем Ф. Э. Дзержинского, в 1995 году перепрофилирован в музей истории села Кай. С 1 января 2006 года является филиалом районного исторического музея. 1 января 2016 года переименован в Дом-музей Ф. Э. Дзержинского.
Здание музея деревянное, одноэтажное, является памятником истории регионального значения. Экспозиция музея показывает жизнь и быт крестьян конца XIX века и начала XX века. Основные экскурсии: «История Кайского края», «Ф. Э. Дзержинский в Вятской ссылке», «Жизнь и быт крестьян конца XIX века и начала XX века». Образовательные услуги: для школьников организован краеведческий кружок «Истоки», клуб по интересам «Собеседник», для взрослого населения. Площадь музея – общая земельная – 0,6 га, экспозиционная – 106 кв. м. Среднее количество посетителей в год – 1 200 человек. В структуре музея имеются архив, библиотека, фонотека. Вышестоящая организация – районный исторический музей. Единиц хранения всего – 798, в т. ч. предметов основного фонда – 461. Наиболее ценные экспонаты: коллекция тканых поясов, коллекция монет, коллекция самоваров.
Издания, выпущенные музеем: «Музей истории села Кай», «Легенды старого Кая», «Промыслы Кая», «Говор Кайского края».
