منوچهر ستوده در کتاب جغرافیای تاریخی شمیران نوشته است که در اراضی محمدیه تجریش، دو کاخ ساخته‌اند؛ یکی در شمال به نام قصر محمدیه و دیگری در جنوب. کاخ شمالی که محمدشاه در آن اقامت داشت و در همان‌جا هم چشم از جهان فروبست، نیمه‌کاره ماند و به تدریج خراب شد، اما کاخ جنوبی -که اتفاقا آن هم نیمه‌کاره مانده بود- باقی ماند و روزگاری رشک بهشت و امروز «باغ فردوس» نام گرفته است. باغ فردوس از آن روزی که محمدشاه قصد داشت کاخ تازه‌اش را در آن بنا کند تا همین امروز که بیش از ۲۰۰ سال از آن تاریخ می‌گذرد، رویدادهایی فراوان را به خود دیده است. ناصرالدین‌شاه تازه به تخت نشسته بود که آن کاخ و زمین‌های اطرافش را به دوستعلی‌خان معیرالممالک فروخت تا به باغ بزرگی که در همسایگی‌اش بود بیفزاید. در یک روایت هم آمده است که این باغ از ابتدا هم متعلق به دوستعلی‌خان بوده است. دوستعلی‌خان ساختمان نیمه‌کاره را کامل کرد، اما اندکی بعد درگذشت و این ساختمان به پسرش نظام‌الدوله و حسین‌علی‌خان معیرالممالک رسید.
باغ فردوس همواره به عنوان یکی از ساختمان‌های شاخص دوره قاجاریه به شمار می‌آمده است. این عمارت در سه طبقه با بهترین و مرغوب‌ترین مصالح ساختمانی ساخته شده است. معیرالممالک که خودش معمار سلطنتی بود، برای ساخت این بنا معماران اصفهانی و یزدی را دعوت کرد تا آن را بسازند. ساختمان در زمان نظام‌الدوله کامل شد. برای تکمیل آن سنگ‌های مرمر اعلا از یزد آمد و کاغذ دیواری‌هایش را هم از فرنگ آوردند. عمارت باغ فردوس در دو طبقه به سبکی مشهور به گوش فیل طراحی شده است. زمین‌های جنوبی و سراشیبی باغ نیز با سنگ‌چین‌هایی به صورت هفت قطعه مسطح و مطبّق درآمد و روی هر یک از قطعات، استخری با فواره‌های متعدد احداث شد.
به نوشته منابع تاریخی، مساحت باغ فردوس 20 هزار متر مربع و طولش 280 متر بود. عمارت آن در میانه باغ قرار داشت؛ عمارتی هزار متری با سه طبقه که در طبقه اول تالار بزرگ و هشت اتاق به قرینه یک‌دیگر قرار داشتند. کف تالار با کاشی فرش شده بود و در جنوب عمارت دو شاه‌نشین وجود داشت. بنا بر منابع موجود دوستمحمدخان همسرش عصمت‌الدوله را که دختر ناصرالدین‌شاه بود تابستان‌ها به این جا می‌آورده است. ناصرالدین‌شاه هم تابستان‌ها برای دیدار او سر راه صاحبقرانیه در این جا می‌ماند.
اما سرنوشت «باغ رشک بهشت معیر» بعد از مرگ نظام‌الدوله با افت و خیزهایی فراوان مواجه شد. پسر نظام‌الدوله، دوستمحمدخان چندان علاقه‌ای به بازسازی این بنا نداشت و بعد از مدتی هم آن را رها کرد و ساختمان رو به ویرانی گذارد. بخشی از سنگ‌های مرمر کاخ را برای ساختن عمارت امیریه به جنوب خیابان ولیعصر بردند و ساختمان هم به امین‌الملک فروخته شد.
چند سال بعد محمدولی‌خان تنکابنی زمانی که هنوز سپهدار اعظم نشده بود این بنا را خرید و بار دیگر بازسازی کرده و قناتش را لایروبی و احیا کرد. باغ زیبای فردوس دوباره رونق گرفت، اما محمدولی‌خان هم ناچار شد تا آن را در قبال بدهی‌اش به تجارت‌خانه توماسیان بدهد.
در سال ۱۳۱۶ هم به خاطر بدهی تجارت‌خانه توماسیان، باغ فردوس تقسیم شد و بخشی از آن را دکتر محمود افشار خرید و بخش دیگر توسط دولت خریداری شد. دکتر افشار در بخشی از باغ فردوس موقوفه‌اش را ایجاد کرد و بخش دیگر را هم به مؤسسه دهخدا سپرد و تکه‌ای دیگر را نیز به مؤسسه باستان‌شناسی دانشگاه تهران واگذار کرد. دولت هم ساختمان آن را به آموزش پرورش داد تا مدرسه شاپور تجریش را در آن‌جا تأسیس کنند. مدرسه شاپور هم دوام نیاورده و بسته شد و ساختمان به وزارت فرهنگ واگذار شد. در ۱۳۴۱ گروه هنر ملی، نمایش‌های «تقلا» و «تیرک شکسته» نوشته نصرت پرتویی و نمایش «زنگوله‌ها» نوشته عباس جوانمرد را در ساختمان قدیمی باغ فردوس اجرا کردند. در سال ۱۳۵۰ برای مدتی وزارت فرهنگ و هنر این بنا را تبدیل به مرکزی فرهنگی کرد. در همین دوران بود که آربی آوانسیان با استفاده از فضای باغ فردوس، باغ آلبالوی چخوف را به شکلی کاملا مدرن به صحنه برد؛ باغ آلبالویی که به جای آن که در یک صحنه باشد، در اتاق‌های مختلف اجرا می‌شد و تماشاگر همراه با اجرا حرکت می‌کرد. تا شهریور ۱۳۵۶ کنسرت‌هایی متعدد از جمله کنسرت گروه شیدا و عارف در این مکان برگزار شدند.
باغ فردوس بعد از انقلاب اسلامی هم در تملک وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی باقی ماند و مدرسه عالی فیلم‌نامه‌نویسی در آن‌جا شکل گرفت. سرانجام در سال ۱۳۷۹ تصمیم گرفته شد موزه‌ای برای سینما در این ساختمان مستقر شود و بدین ترتیب باغ فردوس و عمارت آن تبدیل «موزه سینما» شد و محل رفت و آمد و گشت و گذار اهالی فرهنگ و هنر و تمامی مردم شهر شد.