Коллекция музея содержит предметы, связанные с историей метрополитена в годы Великой Отечественной войны. Среди них мемориальная доска погибшим сотрудникам, фотографии станций, функционировавших как убежища, и документы о бронепоезде, построенном на деньги метрополитена в 1943 году и участвовавшем в боях на Курской дуге. Бронепоезд держал оборону на 30-километровом участке фронта и сыграл важную роль в победе советских солдат. Чтобы найти документы и фотографии, связанные с бронепоездом, сотрудники музея выезжали в Курскую область. Здесь, в сарае одного из посёлков, они нашли картину «"Последний бой бронепоезда московского метрополитена"», написанную неизвестным художником со слов Николая Рыльцова, сына местного путейца, присутствовавшего на битве. Тут же стоял макет именного поезда «Народный ополченец», салон которого украшен военными плакатами.