В декрете излагалась программа деятельности музея и комплектования его фондов, предполагалось собрать самые разнообразные материалы: вещественные памятники, модели, картины, фотографии, чертежи и документы. В 1918 году как самостоятельный отдел вошел в структуру Музея Города Музей Старого Петербурга, сохранив своё название и эмблему. В фонды Музея Города поступили также экспонаты Музея Городской управы, полковых, ведомственных музеев, часть архива упраздненного Министерства Императорского двора, где хранились многие архитектурные чертежи. Идея музея была обращена не только к истории и прошлому — одним из направлений его деятельности была разработка новых принципов градостроения. В конце 1918 года в составе Музея Города насчитывалось 13 отделов, в том числе архитектурно-строительный (заведующий Л. А. Ильин), театрально-зрелищный (Л. И. Жевержеев), отдел «Искусство в жизни города» (В. Я. Курбатов); к марту 1919 года музей состоял из 16 отделов. В августе 1920 года музей, первоначально подчинённый Наркомпросу, перешёл в ведение Петроградского совета коммунального хозяйства (Совкомхоза).
В 1923 году музею передали функци Научно-художественного бюро Отдела градоустройства Петроградского губсовкомхоза, а в декабре 1924 года, в связи с намечавшимся жилищным строительством, поручили составить эскиз проекта перепланировки Московско-Нарвского района Ленинграда. В связи с этим в составе музея организовали Бюро планировки Ленинграда, которое возглавил директор музея Л. А. Ильин. Помимо музейной и научно-исследовательской работы музей выполнял практическую проектную работу и занимался консультированием по вопросам окраски памятников архитектуры, благоустройству города, переименованию улиц.
Под экспозицию музея предоставили Аничков дворец со служебными флигелями, дом Серебряниковых на наб. р. Фонтанки, 35, где разместился отдел «Музей Старого Петербурга», дом графини Н. Ф. Карловой на наб. р. Фонтанки, 46.