พิพิธภัณฑ์วัดบางอ้อยช้างเป็นอาคารกุฏิเดิมของพระครูนนทวัตรวิบูลย์ ซึ่งเป็นผู้ริเริ่มและร่วมกับชาวบ้านบางอ้อยช้างในการก่อตั้งพิพิธภัณฑ์ ราว พ.ศ. 2542 พิพิธภัณฑ์มีวัตถุประสงค์สำคัญสำหรับเป็นสถานที่เก็บรักษาสมบัติ วัตถุโบราณที่มีอยู่กับวัด และชุมชนบางอ้อยช้าง ลักษณะเด่นของพิพิธภัณฑ์คือ ยังใช้เป็นอาคารฉันท์สำหรับพระภิกษุสงฆ์ที่ชั้นล่างขออาคาร ซึ่งได้มีการให้อาคารเป็นเรือนปูน ส่วนในชั้นที่ ๒ และ ๓ เป็นบริเวณจัดแสดงวัตถุข้าวของของพิพิธภัณฑ์ ตัวอาคารเป็นเรือนไม้ที่มีมุขด้านหน้ายื่นจากส่วนหลัก และเป็นบันไดขึ้นสองทาง

ในสมัยอยุธยาชุมชน "บางอ้อยช้าง" แห่งนี้เคยมีต้นอ้อยช้างอยู่มาก โดยต้นอ้อยช้างไม่เหมือนกับต้นอ้อยธรรมดา แต่เป็นต้นไม้ยืนต้นมีใบคล้ายใบโพธิ์ มีกิ่งเป็นชั้นๆ เป็นไม้เนื้ออ่อนคล้ายต้นงิ้ว มีรสหวานเจือรสฝาด เป็นที่ชื่นชอบของช้าง ซึ่งช้างจะกินเป็นอาหารและเป็นยารักษาโรค อีกทั้งต้นอ้อยช้างนี้ยังใช้เป็นที่รองพระที่นั่งบนหลังช้าง เวลาออกทัพไกลๆ อีกด้วย ชุมชนนี้จึงมีหน้าที่ส่งส่วยอ้อยขึ้นไปเลี้ยงช้างหลวงที่กรุงศรีอยุธยา เดิมจึงเรียกชุมชนบางอ้อยช้างว่า "บ้านส่วยช้าง"

ภายในพิพิธภัณฑ์ทั้ง 3 ชั้นได้รวบรวมมรดก ของเก่าล้ำค่าไว้มากมาย เช่น สมบัติมีค่าอันเกี่ยวเนื่องกับพระพุทธศาสนา ได้แก่ ชุดของหลวงปู่ที่เย็บด้วยมือทั้งหมด ตาลปัตรของร.5 ที่มีสัญลักษณ์นารายณ์ทรงครุฑตามศิลปะของรัชกาลที่ 5 ตะลุ่มหรือพานแว่นฟ้า เป็นศิลปหัตถกรรมชั้นสูงของไทยโบราณ อยู่ในกลุ่มช่างรักงานประดับมุกซึ่งโดยปกติแล้วชาวบ้านจะไม่ค่อยมีใช้กัน ส่วนใหญ่จะมีในสำนักพระราชวังเท่านั้น

เครื่องถ้วยชามของจีนในสมัยราชวงศ์ชิงและสมุดข่อยโบราณ ชุดแสดงข้าวของเครื่องใช้ในชีวิตประจำวันของชาวสวนเมืองนนท์ เช่น หม้อไว้เพาะทุเรียน หม้อหุงข้าว ไห โอ่งทำมือยุคแรกของจีนมีสีเขียวหยก หนังสือพระไตรปิฎก ตู้ลายรดน้ำไม้สักที่ยังไม่ปิดทอง หีบทองที่ใช้บรรจุศพลายเทพพนม พิกุล และลายบัว เป็นต้น