Kunstkamera a fost înființată de Petru cel Mare pe malul râului Neva. Clădirea barocă petrină cu turnulețe a Kunstkamera, proiectată de arhitectul prusac Georg Johann Mattarnovy, a fost finalizată în 1727. Piatra de temelie a fost pusă în 1719. Numele Kunstkamera este derivat din germanul Kunstkammer, care înseamnă literalmente „Camera de artă”.
Muzeul lui Peter era un cabinet de curiozități dedicat păstrării „curiozităților și rarităților naturale și umane”, un tip de colecție foarte tipic în acea perioadă. Colecția personală a țarului, depozitată inițial în Palatul de Vară, cuprinde un mare sortiment de fetuși umani și animali cu deficiențe anatomice, pe care Petru îi văzuse în 1697 în vizită la Frederick Ruysch și Levinus Vincent. Ideea de bază a kunstkammerilor lor era dobândirea unei cunoașteri depline a lumii. Cuvântul olandez „kunst-kamer” pare să fi fost introdus de chirurgul Stephanus Blankaart în 1680.
Camera de artă a lui Petru cel Mare este adesea văzută ca o colecție întâmplătoare de rarități incoerente, dar se pare că acestea au fost colectate în mod sistematic, supuse unui plan bine definit. Principalul interes al lui Petru a fost pentru „naturalia”, mai degrabă decât pentru așa-numita „artificialia”. Peter a încurajat cercetarea diformităților, încercând în permanență să demonteze teama superstițioasă de monștri. A emis un ukase prin care ordona ca bebelușii malformați, născuți morți, să fie trimiși din toată țara la colecția imperială. Ulterior, a dispus ca aceștia să fie expuși în Kunstkamera ca exemple de accidente ale naturii.
În 1716, Peter a înființat cabinetul de minerale din Kunstkamera, depunând acolo o colecție de 1195 de minerale pe care o cumpărase de la Gottwald, un medic din Danzig. Colecția a fost îmbogățită cu minerale rusești. A fost un predecesor al Muzeului Mineralogic Fersman, care în prezent își are sediul la Moscova.
Multe obiecte au fost cumpărate la Amsterdam de la farmacologul Albertus Seba (1716) și de la anatomistul Frederik Ruysch (1717) și au stat la baza Academiei de Științe. Kunstkamera a fost construită special pentru a găzdui aceste două colecții vaste. O a treia achiziție a venit de la Jacob de Wilde, un colecționar de pietre prețioase și instrumente științifice. Medicul-șef al țarului, Robert Erskine, și secretarul său, Johann Daniel Schumacher, au fost responsabili de achiziție.
.