Sbírání architektonických a stavitelských prvků začalo v téže době, kdy vznikaly první technické školy, průmyslové spolky i výstavy. V českých zemích se jedná o nedochované sbírky z české stavovské inženýrské školy v Praze (1718), z kabinetu vzorků a modelů při Jednotě pro povzbuzení průmyslu v Čechách (1834) a z každoročních výstav pořádaných Spolkem architektů a inženýrů (1865).

1891–1910
Následovala série velkých výstav, od zemské jubilejní po výstavu pražské obchodní a živnostenské komory (1891–1908). Na poslední z nich přišli profesoři české techniky s návrhem založit muzeum české vědy a technické práce. Jednalo se o to, aby se po výstavách dostaly originály, modely i architektonické návrhy do společné budovy.
V roce 1908 bylo Technické muzeum Království českého založeno a architektonické a stavitelské sbírky soustředěny do Schwarzenberského paláce na Hradčanech. Vedení převzal Spolek Technického muzea.
Odborné skupiny – architektura a stavitelství (1931 ještě urbanismus) – pečovaly o sbírky stavebních materiálů, mistrovských děl a tzv. domové výstavby; zatím ovšem nekoncepčně. Výzvy k darování artefaktů a pozůstalostí se v zájmových kruzích setkaly s malým ohlasem. Akvizice probíhaly pouze příležitostně.

1910–1942
Část sbírek byla zpřístupněna v roce 1910, ale otevření první muzejní expozice přišlo až v roce 1917, a to díky péči architekta Aloise Čenského, který dlouho působil jako předseda architektonické skupiny. Teprve po válce odkázali první architekti své pozůstalosti muzeu (František Sander, Antonín Balšánek). U dalších chyběly výstavní prostory, a tak se jejich plány uložily do skříní (Josef Zítek, Josef Schulz). V roce 1931 se ve spojené sekci architektů a stavitelů rozeběhla jednání o výstavbě nové budovy pro technické i zemědělské muzeum a diskuse o programovém způsobu vystavování. Například Josef Bertl, předseda stavitelské skupiny, navrhoval zdůraznit historický vývoj chronologickým uspořádáním výstavních místností. Koncepční pojetí expozice stavitelského umění, stavební techniky a urbanismu přinesl až historik umění Zdeněk Wirth.
2. světová válka ochromila činnost uvnitř celého technického muzea. Jeho novostavba na Letné, zahájená v roce 1938 podle projektu architekta Milana Babušky, byla předána protektorátní poště. Muzeum samo se muselo v roce 1941 stěhovat ze Schwarzenberského paláce do (již tehdy) nevyhovující karlínské Invalidovny.

1942–1973
Nepřízeň doby vedla paradoxně k hledání lepší koncepce pořádání sbírek. Archiválie z oblasti architektury a stavitelství byly sice sbírány dlouhodobě, ale jejich pořádání prosadil Zdeněk Wirth. Muzeu doporučil badatelsky schopného architekta Ladislava Machoně, s nímž založil Archiv architektonické tvorby (1942). Po vzoru muzejního pořádacího principu zavedl Ladislav Machoň speciální evidenční karty a také systematickou akviziční činnost. Katalogizace archivu však na sklonku války ustala s ohledem na prostorovou tíseň.
Poválečná doba přinesla postátnění (1951) a reorganizaci instituce (sloučení sekcí), ale nevrátila vhodnější prostory pro sbírky i výstavy. Spolku zůstala jen poradní účast na chodu (teď již) Národního technického muzea. Došlo k velké generační a kádrové výměně. Tzv. Architektonické oddělení vedl Vincenc Beer, zakladatel fotografické sbírky, po něm architekt Antonín Hloušek. Naopak Ladislav Machoň byl ze spolku dokonce vyloučen.
V roce 1954 podalo oddělení memorandum, jímž chtělo řešit krizi kolem architektonických a stavitelských sbírek a jejich odborného zaštítění. Iniciativa ale vyšla naprázdno a sbírky byly zařazeny pod Archiv pro dějiny techniky a průmyslu.

1973–1991
Samostatné oddělení architektury a stavitelství NTM vzniklo pak v roce 1973 zásluhou architekta Vladimíra Šlapety, který je vedl do roku 1991. V tomto období se především rozrostly sbírky o významnou řadu pozůstalostí.
 

Literatura k dějinám oddělení