אחד הקריטריונים המרכזיים על פיהם מוגדר מוסד תרבותי כמוזיאון כאשר קיים ברשותו אוסף מוצגים היסטוריים בעלי ערך מוזיאלי. במיוחד כאשר מדובר במוזיאון יישובי באתר לאומי עולה החשיבות שיש בשימור נכסי העבר כעם וכחברה.
אוסף החפצים של המוזיאון החל להיבנות בשנות ה- 60 למאה ה- 20, כאשר כלים חקלאיים גדולי מימדים הובאו על ידי מתנדבים לחצר בית הכנסת בשאיפה להקים בשרידי הח'אן מוזיאון היסטורי. החל משנות ה- 80 עסק צוות ההקמה של המוזיאון באינטנסיביות באיסוף מגוון רחב של חפצים: כלים, טקסטיל, רהיטים, כלי חקלאות, תעשייה מקומית, רפואה, תשמישי קדושה, חפצים אישיים ועוד.
הודות לאוספים ופריטים שנתרמו למוזיאון על ידי אנשים פרטיים, האוסף מכיל כ 13,000 חפצים במגוון קטגוריות רחב, והוא מייצג את כל רובדי אוכלוסיית חדרה מראשיתה ועד לשנות ה- 80 במאה העשרים.
את האוסף ההיסטורי של המוזיאון מתפעלים צוות מתנדבים ואזרחים ותיקים.
המתנדבים מגיעים אחת לשבוע ותרומתם מהווה נדבך חשוב בשימור וברסטורציה של אוסף החפצים.