El 30 de junio de 1980 se inauguró el primer Museo del Cuerpo de Bomberos de Santiago llamado José Luis Claro, quién fue el que realizó el llamado a voluntarios después del desastre provocado por el incendio de la iglesia de la Compañía. Estaba ubicado, al igual que el actual museo, en las dependencias del cuartel general en la calle Santo Domingo. En él se exhibían en dos salas fotografías, acuarelas, uniformes, equipos antiguos, cascos y herramientas de uso bomberil con el objetivo de destacar la importancia de los servicios prestados por bomberos a la ciudad y al país durante el siglo XIX.
El museo funcionó hasta el año 2010, fecha en que el terremoto afectó gravemente las instalaciones del cuartel general, quedando las salas de exhibición completamente destruídas. Con el proyecto Legado Bicentenario se pudo restaurar y rehabilitar parte de las dependencias del cuartel general. Sin embargo, las salas del museo no pudieron ser recuperadas.
Gracias a un aporte del Gobierno Regional Metropolitano se inició el proceso de restauración del museo a fines del año 2015, el que incluyó como acceso la plaza Alfredo Santa María. De forma simultánea desde el año 2013 empezaron los trabajos en la nueva museografía que incluyó la creación de un guión, cambio de gráfica y mobiliario, se realizaron trabajos de conservación y restauración de colecciones con el fin de inaugurar el nuevo museo de Bomberos bajo altos estándares de calidad y servicio al público. El nuevo museo fue inaugurado en mayo de 2017.
Abierto a público desde enero de 2018, el museo cuenta con más de 120 mil visitas presenciales y 4 mil digitales, y en estos años ha inaugurado dos nuevas salas: el Cuartel de Lectura, una biblioteca para primera infancia, y la sala ZIM MuBo, espacio educativo e interactivo.
