Музей боевой славы был открыт в 1971 году как один из отделов Полоцкого краеведческого музея. Значительный вклад в создание музея, проектирование экспозиции и комплектование профильных коллекций внесли научные сотрудники музея — Ольга Ивановна Третьякова и Василий Андреевич Куприянов.
Долгое время место, где сегодня располагается музей, полочане называли «Батарея». Такое название появилось не случайно — во время войны 1812 года, советско-польской войны и Великой Отечественной войны здесь размещались позиции артиллеристов. 3 июля 1966 года на этом месте был торжественно открыт мемориальный комплекс «Курган Бессмертия» как символ памяти о воинах-защитниках и освободителях древнего белорусского города, о партизанах и мирных жителях, погибших на территории Полотчины в годы Великой Отечественной войны 1941–1945 годов. 2 июля 1967 года здесь был открыт парк имени 50-летия Cоветской власти. На одной из дорожек парка был установлен памятник «Клятва партизан» работы болгарского скульптора В. Валева.
В 1981 году музей был закрыт на реэкспозицию, тогда же была проведена реконструкция здания. 7 мая 1985 года, в преддверии празднования 40-летия Победы советского народа в Великой Отечественной войне, музей был вновь открыт для полочан и гостей города. Научная концепция новой экспозиции была разработана научными сотрудниками Ольгой Ивановной Третьяковой и Эммануилом Михайловичем Хазиным. Авторами художественного решения экспозиции стали художники Дмитрий Харитонович Глива и Геннадий Петрович Ивакин.
Почти 40 лет экспозиция музея беспрерывно принимала своих посетителей.
В 2022 году Музей боевой славы был закрыт на ремонт и реэкспозицию.
18 июля 2025 года, в годовщину празднования 80-летия Великой Победы и 81-й годовщины освобождения нашей республики от нацистских захватчиков Музей боевой славы в торжественной обстановке был снова открыт для полочан и гостей нашего города.
Авторами научной концепции постоянной экспозиции Музея боевой славы стали сотрудники музея— Сергей Петрович Копыл, Константин Александрович Нарейко, Павел Сергеевич Рудаков, Ирина Викентьевна Сыревич.
Архитектурно-художественное решение новой экспозиции разработано и реализовано ООО «Арт-комбинат» — членами Белорусского Союза художников — Игорем Леонидовичем Гордиёнком, Марией Игоревной Крючковой, Александром Михайловичем Некрошевичем под руководством главного художника — Андрея Георгиевича Петкевича. Руководил всеми работами председатель Белорусского союза художников — Глеб Анатольевич Отчик.
С 2001 года Музей боевой славы — филиал Национального Полоцкого историко-культурного музея заповедника.
К Музею боевой славы относятся два филиала — Музей-квартира Героя Советского Союза Зинаиды Михайловны Туснолобовой-Марченко и Историко-культурный комплекс «Поле ратной славы». Открытый в 1987 году, Музей-квартира Героя Советского Союза З. М. Туснолобовой-Марченко рассказывает о жизненном и боевом пути нашей землячки, санинструктора стрелковой роты, спасшей жизни десяткам солдат и офицеров Красной армии в годы Великой Отечественной войны. Созданный в 2006 году Историко-культурный комплекс «Поле ратной славы» посвящён истории Полоцкого укреплённого района — составной части системы укреплений, известной как «Линия Сталина».
Ежегодно Музей боевой славы готовит для посетителей временные экспозиции, которые дополняют и расширяют представления о вкладе полочан в Великую Победу, раскрывают новые страницы минувшей войны.
