Akt gotowości do użytkowania budynku Memoriału został podpisany 24 grudnia 2009. 18 lutego 2010 placówce nadano status muzeum narodowego, natomiast przekazanie obiektu do użytku miało miejsce 12 lipca 2010.
Od lutego 2010 roku muzeum zostało włączone do oficjalnego programu wizyt zagranicznych delegacji, przedstawicieli rządów oraz głów państw odwiedzających Ukrainę.
31 lipca 2015 roku Ministerstwo Kultury Ukrainy zmieniło nazwę muzeum, nadając mu obecną formę: Narodowe Muzeum Hołodomoru-Ludobójstwa. Zmiana miała na celu podkreślenie wyjątkowego charakteru Hołodomoru z lat 1932–1933 jako jednego, konkretnego aktu ludobójstwa wobec narodu ukraińskiego.
Wcześniej muzeum odnosiło się do trzech wielkich klęsk głodu, które dotknęły Ukrainę w XX wieku: z lat 1921–1923, 1932–1933 oraz 1946–1947. Termin „Hołodomory” (liczba mnoga) używany był w odniesieniu do wszystkich tych tragedii. Wprowadzenie liczby pojedynczej miało na celu jednoznaczne zaakcentowanie faktu, że to właśnie głód z lat 1932–1933 został uznany za mający charakter ludobójstwa.
Autorami projektu rozbudowy muzeum rozpoczętej po 2020 jest m.in.