La casa, dove nacque la scrittrice, premio Nobel per la letteratura nel 1926, è un palazzotto risalente alla seconda metà del XIX secolo, esempio di abitazione delle famiglie benestanti nuoresi. La Deledda vi abitò dalla nascita al matrimonio, nel 1900. Nel 1937 l'edificio venne dichiarato monumento nazionale.

Il museo si articola in dieci sale, disposte sui tre piani della casa, dove, anche attraverso l'esposizione di documenti e oggetti personali appartenuti alla Deledda, sono ricostruite le fasi della vita della scrittrice, il rapporto con Nuoro, città natale, e Roma, dove si trasferì una volta sposata.

Il Centro di Documentazione dell'Istituto ha riservato una distinta sezione dove sono raccolti vari materiali deleddiani, provenienti perlopiù dalla Donazione Madesani. In particolare manoscritti, dattiloscritti autografi, carteggi, diverse pubblicazioni in volume (romanzi in italiano e nelle traduzioni in diverse lingue, raccolte di novelle, opere critiche), diversi periodici, qualche stampa fotografica e circa 1300 ritagli di stampa quotidiana.