Учебные музеи духовных образовательных учреждений получили свое распространение в 70-х гг. XIX века. В первую очередь это связано с развитием исторической науки и церковной археологии. По уставу Духовных Академий уже в 1809-1814 гг. в курс церковной истории включалось изучение церковных древностей.

Для более эффективного преподавания церковной археологии, необходимо наглядное знакомство с памятниками, а это было возможно только при использовании музейных экспонатов, но существовавшие в то время ризницы и древлехранилища носили закрытый характер и использовались в первую очередь для хранения вышедших из богослужебного употребления предметов. Таким образом, расположение экспонатов, хранящихся в церковных ризницах, не было приспособлено для целостного восприятия. Идеальное решение виделось только в открытии нового типа музеев – церковно-археологических.

Самым ранним, по времени создания, стал Церковно-археологический музей при Киевской Духовной Академии (его открытие состоялось 18 октября 1872 г.) Как отмечается на сайте Киевской Духовной Академии, «в период с 1874 по 1895 гг. в музей ежегодно поступало от 500 до 2,5 тысяч достопримечательностей (в 1894 году – 8 678). В 1895 году в музее насчитывалось 36 228 единиц хранения». Так музей постепенно превратился в крупнейшее собрание церковных древностей в Европе.

Следующим был открыт Церковно-археологический музей при Санкт-Петербургской Духовной Академии. Решение о его учреждении было принято Святейшим Синодом 30 апреля 1879 года. Музей был основан благодаря трудам выдающегося русского учёного Н. В. Покровского (1848-1917 г.), который специально совершил поездку в Западную Европу для ознакомления с археологическими музеями Берлина, Страсбурга и Рима.

Первым фондом музея стали памятники церковной старины Новгородской епархии – около трехсот лучших предметов из коллекции Новгородского земского музея. В последующие годы экспозиция пополнялась благодаря дарам и пожертвованиям. Среди дарителей музея известны митрополиты Санкт-Петербургские: Исидор (Никольский), Палладий (Раев), Антоний (Вадковский); знаменитый археолог, настоятель Данилова монастыря в Москве, архимандрит Амфилохий (Сергиевский-Казанцев). Из хранилищ обители было передано около трёхсот древних икон. Свой вклад в развитие музея внесли знаменитый исследователь христианского Востока архимандрит Антонин (Капустин), граф С. Г. Строганов, а также настоятели монастырей, преподаватели, студенты Академии.  В числе экспонатов встречались отдельные экземпляры, каких не было даже в наиболее богатых и значимых музеях. За тридцать лет работы музея (к 1909 г.) общее число предметов составило более трёх тысяч единиц хранения. Музей являлся крупнейшим в Санкт-Петербурге хранилищем памятников русской церковной старины.

История коллекции музея Московской Духовной Академии восходит к 1814 г., когда Академия была переведена из Москвы в Троице-Сергиеву Лавру. Учебный корпус располагался в Царских Чертогах, построенных специально для пребывания в нем царствующих особ. Уже тогда в собственности Академии имелись большие портреты императриц Елизаветы Петровны и Екатерины Вели­кой работы русского художника А. Антропова. В дополнение к ним было приобретено несколько портретов видных иерархов Церкви. Дальнейший рост кол­лекции происходил за счет пожертвований. В 1871 г. по инициати­ве ректора протоиерея Александра Горского при библиотеке Московской Духовной Академии была выделена комната, в которой разместили экспонаты. 21 сентября 1880 г.

Святейший Синод издал указ об открытии Церковно-археологического музея. Первоначально музей был расположен в здании библиотеки, а с 1892 г., с ростом экспозиции, занял северо-восточную часть Актового зала Царских чертогов. К 1919 г. коллекция включала около 3000 предметов древности — монет, медалей, икон, произведений прикладного искусства. В числе экспонатов, согласно описаниям, хранились деревянные священные сосуды, использовавшиеся в священнодействиях во времена Сергия и Никона Радонежских, крест, присланный Патриархом Филофеем преподобному Сергию, и другие предметы, принадлежавшие устроителям Лавры. Среди прочих священных предметов находились царские памятные вклады: Псалтырь Иоанна Грозного, драгоценные митры, облачения, воздухи, покрова на гроб преп. Сергия, «из коих многие – собственноручной работы Великих княгинь, Цариц и Императриц».