Nie zachowała się niestety szczegółowa dokumentacja dotycząca Mauzoleum Walki i Męczeństwa w okresie od 1946 do 1990 roku, nie żyją też ludzie zaangażowani w tworzenie tego muzeum, z konieczności więc nasza wiedza jest ograniczona. Uchwała rządu z 25 lipca 1946 stanowiła, że dawny areszt gestapo na Szucha ma być zachowany w stanie nienaruszonym, jako miejsce martyrologii i świadectwo męki oraz bohaterstwa Polaków. Pomieszczenia te udostępniono zwiedzającym 1 września 1947. Była to samodzielna placówka podległa Ministerstwu Kultury i Sztuki., potem Początkowo eksponowano tylko zachowane wnętrza, w takim stanie, jaki pozostawili po sobie Niemcy (m. in. wyrwane drzwi od cel i kraty więzienne).
Od połowy 1950 do 1 lipca 1964 Mauzoleum było podporządkowane Prezydium Rady Narodowej m. st. Warszawy. W wyniku konkursu ogłoszonego w październiku 1947 roku do realizacji skierowano projekt aranżacji wnętrz i elewacji od strony al. Szucha, opracowany przez Franciszka Masiaka, Kazimierza Kamlera i Henryka Musiałowicza, przy współudziale Adama Prockiego. Począwszy od 1949 roku zrekonstruowano drzwi do cel izolatek i kraty do cel zbiorowych (tzw. tramwajów) na wzór istniejących w okresie wojny, pozostawiając same cele bez zmian, w westybulu, zaprojektowanym jako krypta, umieszczono trzy witraże zaprojektowane przez Musiałowicza, znicz i stylizowane miecze wykonane przez Prockiego. Pokój dyżurnego podoficera aresztu (obecnie nazywany pokojem dyżurnego gestapowca) przeznaczono na cele wystawiennicze, eksponując m.in. narzędzia tortur, które Niemcy pozostawili w czasie ewakuacji w styczniu 1945 roku (całości projektu ze względów politycznych nie zrealizowano, np. projekt zakładał umieszczenie na ścianie krypty znaku Polski Walczącej tzw. kotwicy). Planowano stworzyć tutaj muzeum martyrologii narodu polskiego w okresie okupacji, stąd ustalona wtedy nazwa i napis umieszczony nad wejściem: Mauzoleum Walki i Męczeństwa 1939-1944. Otwarcie Mauzoleum nastąpiło 18 kwietnia 1952. Na przełomie 1957 i 1958 ekspozycję rozbudowano o plansze i gabloty z fotografiami dokumentów, ilustrującymi martyrologię Polaków w okresie wojny i ruch oporu, które umieszczono w korytarzu prowadzącym do cel zbiorowych, równoległym do korytarza z celami izolacyjnymi. Pokój dyżurnego gestapowca urządzono na wzór pokojów przesłuchań znajdujących się na wyższych piętrach gmachu. W latach 1962-1964 zinwentaryzowano, sporządzono dokumentację fotograficzną i przeprowadzono konserwację znajdujących się na ścianach inskrypcji wykonanych przez więźniów (łącznie 1260 pozycji).
1 lipca 1964 otwarto nową ekspozycję wg scenariusza Marii Rutkiewicz i Zofii Tkacz oraz projektu plastycznego Barbary Cybulskiej, a w październiku tego roku, jako część Oddziału Pawiak i Aleja Szucha, Mauzoleum zostało włączone do Muzeum Historii Polskiego Ruchu Rewolucyjnego. Na podstawie wspomnień byłych więźniów odtworzono cele i pokój dyżurnego gestapowca, a w korytarzu obok ustawiono stół z radiem (gestapowcy podczas przesłuchań na wyższych kondygnacjach włączali na cały regulator odbiornik, aby zagłuszał krzyki torturowanych). W korytarzu równoległym do korytarza przy celach izolacyjnych urządzono wystawę, na której pokazano strukturę hitlerowskiej policji politycznej w Warszawie, niemieckie obwieszczenia o egzekucjach, nieliczne dokumenty osobowe więźniów. Westybul również całkowicie zmieniono, na wprost wejścia umieszczono napis z izolatki nr 6, który stał się mottem Mauzoleum:
Łatwo jest mówić o Polsce
Trudniej dla niej pracować
Jeszcze trudniej umrzeć
A najtrudniej cierpieć.
Napis otaczała konstrukcja z rur gazowych z wiecznie palącymi się płomieniami (w 1988 ze względów bezpieczeństwa zamieniono je na lampy elektryczne). Po kilku latach umieszczono na podłodze poniżej płytę z czarnego marmuru z urnami zawierającymi prochy pomordowanych z obozów koncentracyjnych Auschwitz-Birkenau, Majdanka, Mauthausen-Gusen i Gross-Rosen. Ekspozycja w takim kształcie dotrwała do 2007 roku, jedynie w 1990 roku dodano fotografie ofiar gestapo reprezentujących inne niż komunistyczny nurty polityczne. W 1988 roku i w latach 2006-2007 przeprowadzono konserwację znajdujących się w nich inskrypcji pozostawionych przez więźniów. Od roku 1990 Mauzoleum Walki i Męczeństwa jest placówką Muzeum Niepodległości.