Історія Великосорочинського музею розпочалася 19 квітня 1909 року. Біля флігеля видатного лікаря М.Трохимовського, у якому 20 березня (1 квітня за новим стилем) 1809 року народився славетний письменник М.В.Гоголь, відбувся мітинг громадськості с. В.Сорочинці, під час якого на фасадному боці будинку було встановлено меморіальну дошку з написом «Тут 20 березня 1809 року народився Микола Гоголь». 

Так будиночок, де народився великий Гоголь, з 19 квітня 1909 року став меморіальним центром гоголівського світу.  

У рік 120-річчя від дня народження письменника за ідеєю народного артиста Амвросія Бучми, з ініціативи місцевих активістів було засновано перший літературно-меморіальний музей М.В.Гоголя. Він розмістився у будинку лікаря Трохимовського. Музей постійно збагачувався новими експонатами про життя та творчість Гоголя, його епоху. Це був перший і єдиний музей Гоголя на теренах Радянського Союзу. У 1943 році, відступаючи, гітлерівська навала знищила музей, багато цінних експонатів було безповоротно втрачено.  

14 січня 1951 року у Великих Сорочинцях відбулося урочисте відкриття літературно-меморіального музею М.В.Гоголя. У 1952 році, у рік 100-річчя від дня смерті Гоголя за проектом скульптора І.Гінсбурга перед будівлею музею було встановлено погруддя письменника. 

У 2009 році, у рік відзначення 200-річчя від дня народження М.В.Гоголя, 80-річчя від дня заснування Великосорочинського літературно-меморіального музею М.В.Гоголя розпочалася робота з побудови культурно-меморіального центру Гоголя, проведення капітальної реконструкції приміщення музею М.В.Гоголя з добудовою виставкової зали.