Жылой аудандық музейінің негізі Қазақстан Республикасы Министрлер Кеңесінің 1964 жылғы 6 маусымдағы №380 Жарлығымен Құлсары поселкесіндегі Қамыскөл мекте- интернаты жанында құрылды. 
Музейді құруға себеп болған 1924 жылы В.И.Ленинді жерлеуге Атырау облысынан қатысқан делегация мүшесі, облыстың алғашқы шоферы Мұхтанов Жұмағалидің табыт басында тұрған бір фотосуретінен бастау алды.
Мектеп жанындағы музейдің алғашқы негізін қалаған сол Қамыскөл мектеп-интернатының тарих пәні мұғалімі Ибатай Нығметжанов және сол кездегі мектеп директоры Сүлеймен Қарабалин болды. Мектеп жанындағы музей жұмысына қолдау көрсетіп, өркендеуіне Далбаев Мұңал, Айтжанов Бекен, Молдажанов Өтебалы, Құсайынов Бисенбай, Жұлдызов Әубәкір үлес қосса, музей меңгерушілігін И.Нығметжановтан қабылдап алып, оның жұмысын әрі қарай жетілдірген Сағиев Мәжит болды
1976 жылы Гурьев облыстық компартиясы мен облыстық атқару Кеңесі бюросының 13 тамыздағы №48 Қаулысымен мектеп жанындағы музей негізінде «Ембі аудандық тарихи-өлкетану музейі» құрылды. Алғашқы директоры болып Таскарин Жұбандық тағайындалып, 1985 жылға дейін басқарды.
Одан кейінгі жылдарда музей жұмысын Ақназаров Нұрдәулет (1985-1987 жж), Ғайниелова Мақпуза (1987-1988жж.), Жылгелдиев Амангелді (1988-1991 жж.), Қарымбаева Роза (1991-1996 жж), Байжанов Қабыланбек (1996 — 1999 жж), Қонаров Тлеуберген (1999-2001 жж.), Санахаева Қуантқан (2001-2002 жж.) Құмарғалиев Өтеп (2002-2008 жж), Санахаева Қуантқан (2008-2016 жж.) басқарды.
Музейде аудан тарихын айшықтайтын көптеген құнды материалдар мен бірге археологиялық жәдігерлер де жинақталған. Бүгінде заттай, құжаттық музей материалдарының саны 6500 дана болып отыр. Осындай аудан тарихиы үшін маңызды құжаттардың жинақталуына көп жылдар салада еңбек еткен Түгелбаева Сұлу, Қосбаева Қарлығаштың қосқан үлесі зор болды.
Музей Жылыой ауданы әкімдігінің 1999 жылы 16 наурыздағы №193 шешімімен «Атамұра» коммуналдық мемлекеттік қазыналық кәсіпорны болып қайта құрылды.
Музей қызметінің негізгі бағыттары — тарихи-мәдени құндылығы бар жәрігерлерді жинақтау, тіркеу-сақтау, зерделеу, экспозициялық көрмелер өткізу және өлке тарихын насихаттау жұмыстары болып табылады.
Музей 2019 жылы екі қатарлы типтік жаңа ғимаратқа көшірілді.
«Музей — туған өлкенің асыл қазынасы, музей – тарих, музей – шежіре, музей – білім мен ғылым» — деген ұғым бар.
Біздің аудандық музей де жылына шамамен 10 мыңның үстінде адамға қызметіне сәйкес түрлі бағытта мәдени көпшілік, ақпараттық қызмет көрсетіп отырады.