Первые страницы истории дома датируются периодом между 1818 и 1825 годами, когда предположительно начала складываться территория усадьбы. Ее первый известный хозяин — священник Екатерининского собора Николай Милорадов, при котором здание представляло собой одноэтажный деревянный жилой дом с деревянными же службами, которые отделяли его
от сада с цветниками и газонами.

В 1870-е новым владельцем усадьбы становится Николай Архипович Бархатов из Красноуфимска. Он увеличивает жилой дом за счет пристроя, к деревянным службам добавляет новые строения,
в результате чего двор усадьбы приобретает замкнутый характер, сохраненный по сей день.
По инициативе Николая Архиповича одноэтажное деревянное здание, построенное в первой половине XIX века, превращается в полукаменное. Предположительно, к 1888 году дом прирастает вторым этажом.

Самые активные модернизации усадьбы приходятся на то время, когда ею владели Метенковы.
В 1895 году дом со службами и участком выкупает у Бархатова Евдокия Васильевна Метенкова,
в девичестве Ожегова. Новоиспеченная супруга фотографа Вениамина Леонтьевича приобретает семейное жилье на деньги, с которыми ей помогают родственники. В феврале 1896-го на первом этаже дома открывается «Склад фотографических принадлежностей», который некоторое время носит имя жены Метенкова. В июле 1898-го Евдокия Васильевна подает в городскую управу заявление о пристрое деревянного фотопавильона, чьи окна выходят на улицу Клубную.
Павильон инновационный, фасад его — большой стеклянный витраж, чья наклоненность позволяет владельцу ателье добиваться совершенства и четкости изображения на снимках.
Павильон будет разобран около 1916 года.

К началу нового столетия дом представляет собой образчик архитектурной эклектики, что отражает историю его перестроек в разные эпохи. Элементы классицизма соседствуют здесь с чертами модерна.

После революции здание конфискуют. Сначала оно находится в ведении военкома 137-го Головного эвакуационного пункта (1919), затем служит пристанищем для Горкомхоза (1920), в 1920—1922 годах его занимает агитационно-плакатный отдел и фотолаборатория Уральского отделения Российского телеграфного агентства. 6 марта 1923 года в эклектичной судьбе дома начинается новый, на этот раз самый продолжительный период: в здании размещается 1-й показательный туберкулезный диспансер, позднее — терапевтический корпус тубинститута.

На исходе советской эпохи дом отписан управлению материально-технического снабжения.
В 1991-м его официально берут под охрану государства как памятник истории, спасая от планов
по сносу в пользу парковки. 1993-й — год возвращения дома его самому яркому владельцу, Вениамину Метенкову. В это время здание передают для организации фотографического музея.

Начало единственному на Урале фотографическому музею было положено в 1993 году,
когда администрация города, прислушавшись к мнению краеведов и историков, отказалась
от намерений снести старинный деревянный особняк на улице Карла Либкнехта, до революции принадлежавший фотографу Вениамину Леонтьевичу Метенкову. 10 августа 1998-го
«Дом Метенкова», ставший филиалом Музея истории Екатеринбурга, официально открыл двери
для посетителей. Основу его фонда в самом начале составила обширная частная коллекция Евгения Михайловича Бирюкова. Уральский краевед и фотограф безвозмездно передал новому музею
около 10 000 объектов — технику, снимки, афиши, сувениры, книги, журналы, открытки и многое другое. Сегодня собрания «Дома Метенкова» отражают полтора века развития фотоискусства
в Екатеринбурге.

Располагаясь в центре города и занимая второй этаж здания, музей за годы своего существования постепенно превратился в многофункциональное арт-пространство, где организуются не только выставки, но также лекции, мастер-классы, круглые столы, портфолио-ревю, творческие встречи, видеопоказы, концерты, перформансы и другие культурные события. При этом исторические экспозиции в «Доме Метенкова» сочетаются с проектами ныне работающих с фотографией авторов (как российских, так и зарубежных), демонстрирующих современный взгляд на визуальное искусство и поиск новых методов репрезентации изображения. Классические экспозиционные решения соседствуют с мультимедийными экспериментами, дающими представление о стремительно меняющейся современной фотографической среде.

На своей площадке «Дом Метенкова» осуществляет международные проекты в сфере фотографии, сотрудничая с культурными институциями Германии, Польши, Чехии, Франции, Великобритании, Швейцарии и их представительствами в России.

С 2016 года при музее действует арт-резиденция «Новые истории Екатеринбурга», изменившая свою концепцию и название — «Новые практики Метенкова» — в 2022 году.