Maironio lietuvių literatūros muziejus (MLLM) įsteigtas 1936 m. poeto, kunigo Jono Mačiulio-Maironio (1862–1932) namuose, kuriuos jis nusipirko 1909-aisiais. Poetas gyveno aštuoniuose šio namo antro aukšto kambariuose.
Maironio butą dekoravo dailininkas Tadas Daugirdas. Praėjus ketveriems metams po poeto mirties Maironio bute buvo įrengti ir atidaryti trys memorialiniai kambariai.
1940–1944 metais muziejaus vedėju dirbo poetas Bernardas Brazdžionis. Jo iniciatyva pradėta kaupti ir kitų rašytojų archyvinė medžiaga. Ilgainiui muziejus tapo Respublikiniu literatūros muziejumi.
1989 m. kovo 1 d. LTSR literatūros muziejus pervadintas Maironio lietuvių literatūros muziejumi, direktorės Aldonos Ruseckaitės rūpesčiu Maironio sode atstatyta Kristaus skulptūra, kuri buvo nugriauta 1976 m.
Visas Maironio butas įrengtas 1992 m., o 1998 m. pirmą kartą atkurtas autentiškas sienų dekoras.
2016 m. Maironio kambariai atidaryti po naujos restauracijos: atnaujinti dailininko T. Daugirdo Didžiosios svetainės ornamentai, darbo kambario Art Deco stiliaus piešiniai, Raudonosios svetainės ankstyvojo rokoko stiliaus dekoras. Maironio memorialinis butas pirmą kartą rekonstruotas, ir lankytojai gali apeiti kambarius ratu, pamatyti namų virtuvę, kurioje šeimininkaudavo sesuo Marcelė Mačiulytė.
Rūmai, kuriuose įkurtas muziejus, pastatyti XVIII a. viduryje ant trijų gotikinių XVI a. namų rūsių pamatų. Po 1812 m. karo šiame name buvo ligoninė. Malšinant 1863–1864 m. sukilimą, čia veikė karo lauko teismas. Manoma, kad rūsiuose kalintas ir myriop nuteistas vienas iš sukilimo vadų – kunigas Antanas Mackevičius.Maironiui gyvenant šiuose namuose, pirmame aukšte buvo įsikūrusi knygų leidykla „Sakalas“, dailiųjų amatų mokykla, pirmoji Kaune viešoji lietuviška biblioteka ir skaitykla, nemažai kitų kultūros organizacijų.
Maironio namuose yra gyvenę ir svečiavęsi nemažai iškilių Lietuvos meno, mokslo, bažnyčios ir visuomenės veikėjų.