В коллекции находится более 300 единиц хранения. Коллекция начала складываться 20–30-е гг. ХХ в.. Основными источниками поступлений послужили закрывающиеся монастыри, церкви и дворянские усадьбы Дмитровского уезда. Но уже первые поступления предметов относятся к 1918 г.. Многие иконы были найдены и спасены от уничтожения самими сотрудниками музея.
В настоящее время 81 икона находится в иконостасе Успенского кафедрального собора Дмитрова. Иконы деисусного чина конца XV – XVI вв. являются уникальными памятниками православного искусства.
Самые ранние иконы в экспозициях и фондах музея относятся к XVI в., это – «Святая Параскева Пятница с житием», «Святитель Николай Чудотворец», «Покров пресвятой Богоматери».
В коллекции находится несколько подписных (авторских) работ:
- «Святой преподобный Кирилл Новоезерский». 1704 г. Феодот Ухтомский;
- «Богоматерь Иерусалимская – Гефсиманская». 1706 г. Кирилл Уланов;
- иконы, написанные иконописцем из Твери Григорием Дешевовым в 1811 г. – «Архистратиг Михаил Архангел», «Иоанн Предтеча Ангел Пустыни», «Троица ветхозаветная», «Воздвиженье креста Господня».
