В 1956 году она обнаружила в ресторане «Москва» три больших живописных полотна Западно-Европейских художников, добилась их передачи и выделила для их экспонирования отдельную комнату с надписью «Картинная галерея». Это были первые работы в коллекции будущего художественного музея: «Вечер в Альпах» 1908 года немецкого живописца Евгения Брахта, «Нимфы» неизвестного художника, предположительно школы Корреджо и работа «У ручья» голландского художника Баренда Корнелиса Куккука, созданная приблизительно в 1850 - 60-х годах. После многочисленных обращений Полины Васильевны городские власти приняли решение передать художественному отделу помещение на проспекте Металлургов, 3, площадью 500 кв. метров, которое было оборудовано стендами, кронштейнами, витринами.
Первого июня 1957 года была открыта картинная галерея - отделение живописи краеведческого музея, где заведующим стала художник Людмила Михайловна Акцынова. Тогда в Новокузнецке шло бурное развитие художественной среды. С 1940-х годов среди эвакуированных появились первые профессиональные художники, с 1950-х годов регулярно стали проводиться городские выставки, в августе 1957 года в Сталинск по комсомольским путевкам приехала группа выпускников Ленинградского института живописи, скульптуры и архитектуры имени Ильи Репина: Алексей Гландин, Борис Лобанов, Игорь Кабанов, Виктор Овчаров, Павел Писклюков, Борис Пленкин, после ссылки из Красноярского края в Новокузнецк приехали Акцыновы, после окончания Харьковского художественно-промышленного института – Ярослав Курдюмов и другие. Позднее на базе художественного отдела создан самостоятельный музей (приказ N 518 по МК РСФСР от 17.06.1961 об организации в городе Сталинске Кемеровской области Музея советского изобразительного искусства).
Первым директором с 1 августа 1961 года была назначена Антонина Владимировна Першина (1961-1969), а научным сотрудником утверждена искусствовед Галина Петровна Овчарова. В музее регулярно проводили различные выставки, в том числе из Эрмитажа и Музея изобразительных искусств им. Пушкина. Первая персональная выставка местного художника состоялась в 1960 году (Павел Писклюков), затем несколько выставок Акцыновых. Реставрационные работы начались в музее уже в 1963 году, организатором их был главный хранитель, искусствовед Евгений Яковлевич Ермолаев, прошедший стажировку по реставрации в ВХНРЦ им. И. Грабаря. В числе первых он организовал реставрацию тех самых первых картин, с которых Полина Кононова начала собирать коллекцию музея. В новое здание на улице Кирова, 62 художественный музей переехал в 1981 году. Помещение для музея было разработано институтом «Кузбассгражданпроект», построено трестом «Южкузбассуглестрой» и сдано Государственной комиссии в эксплуатацию 29 июня 1981 года с оценкой отлично. С 1970 по 1985 год руководила музеем Альбина Степановна Шадрина, историк, квалифицированный специалист. С её именем связывают начало «большой работы по музейному строительству».
Максимальный прирост основного фонда (в 3 раза) наблюдался в первое десятилетие с 1962 по 1972 год, когда молодому музею активно помогало в комплектовании Министерство культуры. В 1980-е годы благодаря регулярным закупкам была сформирована основа коллекции искусства 1920-30-х годов и 1970-80-х. Музей пополняет разделы произведений искусства художников Москвы и Ленинграда по представительскому принципу, создаются большие региональные коллекции сибирских художников. Все большее внимание уделяется комплектованию местного искусства, связанного с «региональным компонентом», постоянно растут монографические коллекции ведущих художников города.