В 1952 году в штате музея впервые появилась ставка научного сотрудника.
С 1954 по 1965 гг. директор музея – Л.М. Захаров. При нем произошло усиление кадрового состава музея, участие в командировках по сбору экспонатов для экспозиции, создание со школами города Краеведческого атласа Ирбитского района. В 1958–1960 гг. на территории Ирбитского края работала Свердловская археологическая экспедиция областного краеведческого музея. Некоторая часть находок, от бронзы до раннего Средневековья (III тыс. до н.э. – XIII век), была передана в фонд Ирбитского музея. В эти же годы была открыта картинная галерея в залах музея.
Преемником Леонида Михайловича стал Моисей Семенович Аксенов. М.С. Аксенов начал решать проблему отопления: печи, дрова, истопники ушли в прошлое. В этот период в музей пришли научные сотрудники, которые в дальнейшем составили целую эпоху в жизни музея: Дарья Степановна Зубарева (Степанова), Валентина Федоровна Рудакова (Орлова), Галина Александровна Молокова …
Деятельность музея в 70-90-х гг. ХХ в. была неразрывно связана с именем Ивана Яковлевича Антропова. При нем был отстроен пристрой к зданию музея, открыт цокольный этаж, ставший местом для открытого хранения фондов. Специалистами музея велась работа по сохранению архитектурного наследия города. Во дворе музея проводились фольклорные праздники, работала русская блинная. Этот период был наполнен участием в областных семинарах, поездками по обмену опытом в музеи Урала, Сибири, командировками в архивы. Идет комплектование фондов музея предметами старины и современности.
Большая часть деятельности в это время была связана с обработкой и оформлением накопленного документального фонда. Изданы материалы по гражданской войне: «Колчаковщина», биографические справки расстрелянных, воспоминания участников событий.
Хранящиеся в музее более сотни анкет участников Великой Отечественной войны – по сей день уникальный материал для исследователей. В ходе подготовки и открытия Аллеи ирбитчан – Героев Советского Союза были изданы массовым тиражом их биографии. Составлена картотека награжденных жителей края орденами Ленина, Трудового Красного знамени. Положено начало формированию личных фондов Почетных граждан города.