Wówczas też Collegium Maius zostało przeznaczone na siedzibę Muzeum Uniwersytetu Jagiellońskiego, do którego przekazano dawne zbiory uniwersyteckie (dzieła sztuki i pamiątki) oraz kolekcję instrumentów naukowych.
W latach 1951–1976 dyrektorem muzeum był właśnie Karol Estreicher, który istotnie przyczynił się do rozwoju placówki i projektu jej ekspozycji. W 1977 ekspozycję zwiedził dyrektor generalny UNESCO, Amadou-Mahtar M’BowWizyta dyrektora generalnego UNESCO, w: Życie Szkoły Wyższej, nr 7-8/1977, s. 211.
Ekspozycja Muzeum posiada stałą ekspozycję poświęconą dziejom uniwersytetu. Zbiory podzielone są na siedem kolekcji:
Kolekcja instrumentów naukowych (ok. 2000 obiektów) – składa się na nią głównie dawne wyposażenie pracowni, m.in.: arabskie astrolabium z 1054 roku; aparat do skraplania gazów z 1884 r. projektu prof. Karola Olszewskiego; kolekcja globusów z Globusem Jagiellońskim i globusami Gerarda Mercatora z XVI wieku. Kolekcja malarstwa zachodnioeuropejskiego (21 obrazów i antyczna rzeźba) – przedstawiająca malarstwo od XVI do XIX wieku, m.in. Wenus i Amor Jana Massysa z 1561 roku oraz Duch ojca Hamleta na zamku w Elsynor Eugène Delacroix. Kolekcja klisz i fotografii (ok. 35 000 starych negatywów i ponad 1000 fotografii) – m.in.