Muzeum bylo v době svého vzniku, a i v dnešní době stále zůstává, unikátem na poli odborně zaměřených muzeí. V Evropě, resp. světě, se vodárenských muzeí nachází jen velice poskrovnu. Těch, která by svým stářím pražské překonávala, je ještě méně.
Kořeny muzea přitom sahají ještě mnohem hlouběji do minulosti. Je totiž neodmyslitelně spojeno s vůbec první vodárenskou výstavou, která se v Praze odehrála. Tou byla expozice pražských vodáren na Jubilejní výstavě v roce 1891, kdy se veřejnosti poprvé tento městský podnik představil. Jubilejní výstava měla sama o sobě fenomenální úspěch a s ním byl spojen i úspěch vodárenské expozice. Ta probudila v laické veřejnosti o vodárenství zájem, v té době dále podporovaný stavbou Káranské vodárny a celkovým řešením situace s pitnou vodou v hlavním městě. Oboru jako takovému přinesla ukotvení ve veřejné sféře a profesní hrdost, která položila základ jeho dalšímu rozvoji.
Vystavené artefakty se po ukončení Jubilejní výstavy neztratily. A to díky rezolutnímu přístupu Ing. Josefa Bubáka, šéfinženýra vodárenské kanceláře. Donutil dokonce výstavní komisi sepsat protokol, který případné budoucí vydání exponátů z majetku města, resp. vodárenské kanceláře, zakázal. Jádro dnešní muzejní expozice tak bylo zachováno a v průběhu let dále rozšiřováno. Na jejím obohacení měl vlil především samotný Ing. Bubák, který s dalšími vodárenskými techniky pokračoval v jejím systematickém rozšiřování. Sbírka exponátů byla znovu využita, a to hned dvakrát – v roce 1937 pro výstavu Plyn, voda a zdravotní technika a v roce 1948 pro výstavu Šest set let pražského vodovodu.
První z výstav byla technickým veletrhem na pražském Výstavišti, kde se veřejnost mohla seznámit s nejnovějšími trendy nejen ve vodárenském a plynárenském odvětví. Díky sbírkové činnosti byla expozice Pražských vodáren jednou z největších. Druhá se odehrála v budově ředitelství Vodáren hlavního města Prahy na malostranské Kampě. Výstava měla obrovský úspěch, a proto byla po dobu osmi měsíců instalována v prostorách Národního technického muzea na Letné.
V roce 1952 bylo ředitelství Vodáren hlavního města Prahy přemístěno do budovy bývalého policejního ředitelství na Národní třídě. Pod dojmem úspěchu obou předchozích výstav byly na příkaz tehdejšího ředitele adaptovány místní suterénní prostory pro stálou výstavu pražského vodárenství. Námět a scénář vypracoval tehdejší archivář Otta Müller, instalace sbírek byla prací Ing. Arch. Vratislava Majera. Chronologicky řazená výstava měla u veřejnosti setrvalý úspěch. Řada zde vystavovaných exponátů byly a jsou unikáty dochovanými jen v několika málo exemplářích a ukazující dosavadní technologický vývoj. Stoupající návštěvnost, rozšiřující se sbírky, a především zhoršující se stav suterénních prostor muzea donutily v roce 1984 tehdejší vedení Pražských vodáren hledat pro muzeum prostory nové. Volba padla na bývalou čerpací stanici v Praze 5 na Václavce, která měla projít rekonstrukcí a adaptací pro muzejní účely. Ačkoliv v druhé polovině 80. let 20. století vznikla studie včetně prováděcího projektu a došlo i ke schválení rozpočtu, nepovedlo se před rokem 1989 sehnat firmu, která by přestavbu byla ochotná provést. Poté již k realizaci projektu z finančních důvodů nedošlo.
S rekonstrukcí úpravny vody v Podolí se projekt nových prostor pro muzeum opět dostal do popředí. V místě vybouraného chemického hospodářství z 50. let 20. století vznikl prostor, který se ukázal jako vhodný pro adaptaci pro muzejní účely. V roce 1996 došlo k dokončení výstavby interiéru, který poskytl dvouúrovňový prostor pro expozici o celkové ploše cca 800 m2. Scénář muzejní expozice vypracoval tehdejší vedoucí Archivu a muzea Pražských vodáren Jaroslav Jásek ve spolupráci s archivářkou Magdalenou Undasovou a podnikovým fotografem Jaroslavem Benešem. Architektonické řešení výstavy velmi citlivě k nově vytvořenému interiéru vyprojektoval Ing. arch. Martin Tröster, grafické řešení navrhl ak. mal. Jiří Hanžlík. Instalační a aranžérské práce byly dokončeny na počátku září 1997 a ještě téhož roku došlo ke slavnostnímu znovuotevření muzea v nových prostorách.
Muzeum pražského vodárenství za uplynulých 70, resp. 25 let, své existence uvítalo desetitisíce návštěvníků nejen z tuzemska, ale i z ciziny, především z řad školáků a studentů. Slouží jako připomínka téměř tisícileté historie pražského vodárenství a ve spojení s komplexem podolské úpravny vody jako ukázka moderního řešení zásobování vodou. Chronologické řazení expozice se zachovalo a přizpůsobilo změněným společenským podmínkám a novému prostoru. Spojení muzea s pohledem do nitra filtrační stanice umožnilo nově pojmout náhled na uplynulý vývoj celého technického odvětví. Vedle cenné sbírky vodoměrů, která je pravděpodobně největší v Evropě, se součástí expozice nově stala řada rozměrných artefaktů, které by dříve nebylo možné do muzea umístit. Vedle dochovaného exempláře klatovského čerpacího stroje jde především o originální čerpací soustrojí, tzv. Gatterovo kolo, dlouhodobě zapůjčené podnikem Severočeské vodovody a kanalizace, a.s. Muzeum tak nadále pokračuje ve své dosavadní odborné činnosti a vedle vzdělávání nastupujících generací také uchovává a chrání dnes ztracené a zapomenuté technologie.
