После октября 1917 года усадьбу национализировали, но музей сохранили. Его директором и хранителем стал граф Павел Шереметев. В марте 1918 года на музей была выдана охранная грамота. 23 марта 1923 года усадьбу Остафьево признали неприкосновенным памятником «садово-парковой культуры Музейно-академического значения». В 1927 году за дворянское происхождение Павла Шереметева сняли с должности заведующего музеем. До 1929 года он проживал с семьёй в Остафьево, затем был выселен. 6 марта 1930 года музей был ликвидирован, в результате чего большинство произведений искусства и Остафьевский архив, который издавался с XIX века, были распределены по различным музеям и частично распроданы. Неизданные документы из Остафьевского архива находятся в распоряжении Российской национальной библиотеки в Петербурге.