Kogu sisaldab peamiselt paberalusel fotosid ja klaas- ning polümeernegatiive. Fotod kajastavad Eesti, Venemaa (Ivangorod, Petseri jt) ja Põhja-Läti (pms Riia) kunstimälestiste seisukorda, konserveerimist ja/või restaureerimist ning kultuurilugu alates aastast 1922.

Kunstiajaloo fotokogu asutas 1922. a TÜ kunstiajaloo professor Tor Helge Kjellin. Esialgu koosnes see tema isiklikust foto- ja diapositiivide kogust. Hiljem hakkas ta sinna koondama kunstimälestiste fotosid, mis kogunesid eesti kunstipärandi inventariseerimisel. Lisaks enda tehtud fotodele tellis ta ülesvõtteid professionaalsetelt fotograafidelt (saades enda valdusse ka negatiivid) või omandas nende postkaarte ja fotosid.

1924. a lahkus Kjellin kunstiajaloo professori ametist ning 1925–1933 tegeles kogu täiendamisega Voldemar Vaga. 1925. a loodi EV Haridusministeeriumi juurde Muinsusnõukogu, mis hakkas tegelema muinsuspärandi arvelevõtmisega. Seejuures pandi TÜ Kunstiajaloo Kabinetile ülesandeks hakata inventariseerima kunstiajaloolisi mälestisi. See tähendas, et kohtadel hakati kunstipärandit pildistama ning negatiivid deponeeriti Kunstiajaloo Kabinetti.

1932. a valiti uueks kunstiajaloo professoriks Sten Ingvar Karling, kelle ülesandeks sai muuhulgas ka Kunstiajaloo Kabineti juhatamine. Karling tegi samuti koostööd Muinsusnõukoguga, kuid alates 1933. a hakkas Kunstiajaloo Kabineti fotokogusse koonduma ka tema ja ta õpilaste uurimistööga seotud fotomaterjali. Samadel alustel jätkas Kunstiajaloo Kabineti fotokogu täiendamist ka Armin Tuulse, kes valiti professoriks 1942. a.

Pärast 1944. a, kui Tuulse emigreerus Rootsi ning õppetooli hakkas juhatama Voldemar Vaga, täienes Kunstiajaloo fotokogu sporaadiliselt, kuivõrd Muinsusnõukogu likvideeriti, nagu 1950. a ka Kunstiajaloo Kabinet. 1950.–1970. aastatel korjas Vaga fotokogusse mõningaid fotosid ja postkaarte, kuid süstemaatilist täiendamist ei toimunud.

Kunstiajalooline fotokogu korrastati, inventeeriti, kirjeldati ja digiteeriti (osaliselt) aastatel 2005–2008 riikliku programmi Humanitaar- ja loodusteaduslikud kogud raames (HLK05-8). 2011. a anti kogu üle ülikooli raamatukogule.