พิพิธภัณฑ์เพื่อการศึกษาโรงเรียนเทพศิรินทร์ จัดสร้างขึ้นตามแนวการจัดทำพิพิธภัณฑ์สมัยใหม่ เป็นพิพิธภัณฑ์ที่มีชีวิต(Living Museum) ซึ่งสะท้อนวิถีชีวิตของนักเรียน และสภาพการจัดการศึกษาในปัจจุบันควบคู่ไปกับการนำเสนอด้วยสื่อมัลติมีเดียที่หลากหลายย้อนอดีตอันรุ่งเรือง เพื่อสร้างแรงบันดาลใจให้ชาวเทพศิรินทร์ได้ตระหนักใน หน้าที่ และมีส่วนร่วมในการสรรค์สร้างโรงเรียนเทพศิรินทร์ให้เจริญก้าวหน้าสืบต่อไป

จุดเริ่มต้นการเข้าชมพิพิธภัณฑ์ฯ อยู่บริเวณห้องโถงชั้นล่าง ตึกแม้นศึกษาสถาน นำเสนอเกี่ยวกับความเป็นมาในการจัดสร้างพิพิธภัณฑ์ ทำเนียบผู้บริหารโรงเรียน กระดานทองที่จารึกรายชื่อนักเรียนดีเด่นในอดีต ตลอดจนการจัดแสดงถ้วยและโล่รางวัลประเภทต่างๆ ที่นักเรียนเข้าร่วมการแข่งขัน

ชั้นบน มีการจัดพื้นที่สักการะและรำลึกถึงพระกรุณาธิคุณของสมเด็จพระราชปิตุลาบรมพงศาภิมุข เจ้าฟ้าภาณุรังษีสว่างวงศ์ กรมพระยาภาณุพันธุวงศ์วรเดช ผู้ประทานกำเนิดตึกแม้นนฤมิตร และ หม่อมแม้น ภาณุพันธุ์ ณ อยุธยา พระชายา

ย้อนรำลึกเส้นทางแห่งกาลเวลา แสดงความสัมพันธ์ระหว่างเหตุการณ์สำคัญในโรงเรียนเทพศิรินทร์กับสภาวการณ์การศึกษาของประเทศ ตั้งแต่รัชกาลปัจจุบันย้อนกลับไปสู่รัชสมัยพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว รวมทั้งสัมผัสบรรยากาศการเรียนการสอนของนักเรียนปัจจุบันอีกด้วย

ส่วนจัดแสดงนิทรรศการ ณ ตึกโชฎึกเลาหะเศรษฐี แบ่งออกเป็น 5 โซน ดังนี้

โซนที่ 1 กำเนิดจิตวิญญาณเทพศิรินทร์ ร่วมรำลึกถึงพระมหากรุณาธิคุณแห่งพระบรมราชจักรีวงศ์ที่มีต่อโรงเรียนเทพศิรินทร์ ซึ่งเป็นจุดกำเนิดจิตวิญญาณเทพศิรินทร์ คือ ความรัก ความกตัญญูนำไปสู่การสร้างประโยชน์ต่อสังคม

โซนที่ 2 เทพศิรินทร์สร้างคนไม่รกโลก เป็นการปลูกฝังจริยธรรมอันดีงามแก่นักเรียนเทพศิรินทร์เพื่อสร้างคนดีสู่สังคม

โซนที่ 3 เทพศิรินทร์ระบิลระบือ การสร้างสรรค์ความสามารถให้นักเรียนเทพศิรินทร์มีความเป็นเลิศในฐานะสถาบันการศึกษาชั้นนำของประเทศ

โซนที่ 4 กลิ่นรำเพยไม่เคยจาง ด้วยความรักความผูกพันกตัญญูของนักเรียนเทพศิรินทร์ นำมาสู่การสร้างประโยชน์ต่อโรงเรียนและสังคม

โซนที่ 5 หนทางสู่อนาคต การสืบสานจิตวิญญาณเทพศิรินทร์ด้วยความมุ่งมั่นต่อการสร้างประโยชน์ต่อสังคมไม่มีที่สิ้นสุด