Az első feljegyzések szerint a Magyar Nemzeti Múzeum (a Természettudományi Múzeum jogelődje) 1851-ben három legyet kapott ajándékba. Nem sokkal később, 1856-ban már típuspéldányok is voltak a múzeumban, azonban gyűjteményfejlesztési koncepció sokáig nem létezett. A gyűjteményt 1896-ban Kertész Kálmán vette át hét doboznyi különböző minőségű kétszárnyúval. Kertész lelkiismeretes és odaadó gyűjteményfejlesztésének köszönhetően 1921-re már közel 250 000 példány és több ezer típus volt a gyűjtemény tulajdonában. Kertész halála után Szilády Zoltán vette át a gyűjteményt. Soós Árpád már korábban is itt dolgozott, a háború után ő lett a kurátor (1945 után fizetéssel).
A második világháború és 1956
A második világháború alatt a gyűjteményt a teljes állattári anyaggal együtt a múzeum pincéjében őrizték, azonban 1944-ben Szilády Zoltán pomázi lakására magával vitte a legyeket, hogy megóvja a Budapest ostroma okozta károktól. Az anyag kevés károsodást szenvedett, azonban a könyvtár teljesen megsemmisült. A gyűjtemény 1956-ban egy szovjet gyújtóbomba-találatot követő tűzvészben, illetve az oltási munkálatok során szinte teljesen elpusztult. A közel 300 ezer példány 75 százaléka megsemmisült, mintegy 2000 típuspéldánnyal együtt. Csak a torpikkelynélküli legyek (Acalyptratae) egy része maradt meg, ugyanis ezzel a csoporttal Soós Árpád foglalkozott, aki ideiglenesen magával vitte az anyagot az épület egy másik részébe, a Poloskagyűjteménybe. Az egész szerencsétlenségben a legsajnálatosabb dolog, hogy az alig egy évvel korábban megörökölt Thalhammer János-féle rendkívül értékes gyűjtemény is az enyészeté lett. A tűzvészben elégett a mintegy 5000 tételből álló könyvtár is.
Újrakezdés
A pusztulást követően Mihályi Ferenc hatalmas gyűjtésbe kezdett. Szakadatlanul járta Magyarországot, hogy újra felállíthassa az ország kétszárnyúfaunáját reprezentáló gyűjteményt. Néhány külföldi intézmény (a berlini Zoológiai Múzeum, a Német Entomológiai Intézet és a szentpétervári Zoológiai Múzeum) is jelentős anyagot ajándékozott a múzeumnak. Kaszab Zoltán mongóliai gyűjtőútjai szintén nagymértékben hozzájárultak a fejlődéshez. 1971-re a gyűjtemény újra 330 ezer példányt számlált. Az intenzív fejlesztésbe 1975-től Papp László is bekapcsolódott, aki 1975-től (az 1982 és 1985 közötti időszak kivételével) 2011-ig volt a gyűjtemény kurátora. Papp László új alapokra helyezte a gyűjtemény kezelését. Szigorú protokollrendszert vezetett be a múzeumbogarak távoltartására (levendulaolaj, illetve karantén alkalmazásával), valamint a gyarapodások minőségi szűrésére is (csak kutató által válogatott anyag kerülhet be a gyűjteménybe). Minden alkalmat megragadott, hogy a gyűjteményt gyarapítsa. A gyűjtemény legsikeresebb gyűjtőútjai is az ő nevéhez fűződnek (pl. Dél-Afrika, Tajvan).
A gyűjtemény vezetői időrendi sorrendben (az évszámok a múzeumi szolgálat idejét jelentik):
Kertész Kálmán (1896–1922)
Sziládi Zoltán (1922–1942)
Soós Árpád (1942–1950)
Mihályi Ferenc (1950–1976)
Papp László (1977–1982, 1986–2010)
Dely-Draskovits Ágnes (1982–1985)
Lengyel Gábor (2011–2012)
Lazányi Eszter (2012– )
Soltész Zoltán (2013–2019 )
Szöllősi-Tóth Petra (2021-)
Gyűjtőutak:
1958: Montenegró (Mihályi Ferenc)
1967: Finnország (Mihályi Ferenc)
1963, 1969: Szlovákia (Mihályi Ferenc)
1974: Ausztria (Papp László, Bajza Zsuzsa)
1974: Afganisztán (Papp László)
1982: Bulgária (Dely-Draskovits Ágnes)
1989: India (Papp László)
1990, 2013: Csehország (Papp László)
1994–:Anglia (Papp László)
2000: Amerikai Egyesült Államok (Földvári Mihály)
2000: Tajvan (Papp László)
2003: Tajvan (Papp László, Földvári Mihály)
2004: Thaiföld (Papp László, Földvári Mihály)
2005: Bulgária (Földvári Mihály)
2009: Vietnam (Papp László)
2010: Vietnam (Papp László, Lengyel Gábor, Soltész Zoltán)
2012: Thaiföld (Papp László)