Этот филиал Национального музея героической обороны и освобождения Севастополя расположен в 12 километрах от центра города на Сапун-горе.
В период героической обороны Севастополя 1941–1942 гг. и его освобождения в мае 1944 г. Сапун-гора была ареной жестоких боёв. В настоящее время – одно из исторических мест города с сохранённым ландшафтом, со следами окопов и траншей, долговременных огневых точек, заросшими травой воронками от бомб и снарядов, памятниками и обелисками Мемориального комплекса Великой Отечественной войны национального значения.
В период героической обороны Севастополя 1941–1942 гг. и его освобождения в мае 1944 г. Сапун-гора была ареной жестоких боёв. В настоящее время – одно из исторических мест города с сохранённым ландшафтом, со следами окопов и траншей, долговременных огневых точек, заросшими травой воронками от бомб и снарядов, памятниками и обелисками Мемориального комплекса Великой Отечественной войны национального значения.
Первые памятники освободителям Севастополя установили здесь весной 1944 г. военные архитекторы и строители. По просьбе участников боёв было решено к 15-летию освобождения города создать монументальный живописный памятник – Диораму «Штурм Сапун-горы 7 мая 1944 г.».
Заказ получили члены московской студии военных художников имени М.Б.Грекова. Творческая группа в составе П.Т.Мальцева (руководитель группы), Г.И.Марченко, Н.С.Присекина в 1958 году приступила к работе. Художники тщательно изучали события, встречались с участниками штурма Сапун-горы, делали зарисовки местности, наброски и эскизы. Непосредственная работа по созданию живописного полотна 5,5 м х 25,5 м и предметного плана площадью 83 квадратных метра проходила в Москве на протяжении семи месяцев.Торжественное открытие Диорамы состоялось 4 ноября 1959 г.
В советском изобразительном искусстве это был первый опыт работы над диорамами такого большого размера. Её авторы стремились создать максимально реалистическое произведение: фигуры людей писались в натуральный человеческий рост, на предметном плане размещалось подлинное оружие, обмундирование, снаряжение, фрагменты инженерных сооружений, собранные на поле боя. На переднем плане полотна Диорамы изображались подвиги реальных участников штурма. Для передачи их портретного сходства использовались документальные фотографии, позирование самих героев или натурщиков со схожей внешностью.
Диорама размещается в здании на самой высокой точке Сапун-горы, на том самом месте, где происходили выбранные для её сюжета события. С видового балкона, устроенного с внешней стороны здания, открывается вид на местность, запечатлённую на картине Диорамы.
На первом этаже здания – музейная экспозиция «Севастополь в годы Великой Отечественной войны». Знакомство с ней предваряет осмотр живописного полотна со смотровой площадки Диорамы.
Недалеко от здания – открытая экспозиция советской боевой техники периода Великой Отечественной войны: танки, самоходные и зенитные установки, гвардейские миномёты «Катюши», полевая и морская артиллерия. Доминантой Мемориального комплекса «Сапун-гора» является 28-метровый обелиск Славы, у подножия которого с 1970 года горит Вечный огонь.