Lata 50. XX wieku stały pod znakiem intensywnej działalności popularyzatorskiej – organizowano odczyty i wystawy objazdowe. Rozpoczęto także kwerendy archiwalne, które położyły podstawy pod prowadzone na szeroką skalę od lat 60. XX wieku badania naukowe. Już w 1965 roku zaowocowały one wydaniem I tomu „Zeszytów Majdanka”. W tym czasie realizowano również kolejny projekt zagospodarowania przestrzennego Muzeum, którego istotną częścią stał się Pomnik Walki i Męczeństwa – jeden z najbardziej rozpoznawalnych elementów krajobrazu Lublina.
Nawiązanie bliskich kontaktów z byłymi więźniami Majdanka było efektem konkursów na pamiętniki i pamiątki z okresu okupacji. W latach 70. i 80. XX wieku byli oni gośćmi licznych sesji naukowych poświęconych dziejom obozu na Majdanku i okupacji niemieckiej na Lubelszczyźnie organizowanych przez PMM, przystąpiono także do nagrywania ich wspomnień. Dużą popularnością cieszyły się wystawy sztuki współczesnej z zakresu m.in. malarstwa i grafiki. W latach 1983–2004 PMM organizowało je w ramach Międzynarodowego Triennale Sztuki.
9 czerwca 1987 w ramach trzeciej pielgrzymki do ojczyzny muzeum odwiedził Jan Paweł II. Plan pobytu obejmował przylot na Majdanek, modlitwę przy prochach pomordowanych w Mauzoleum i spotkanie z byłymi więźniami.