Gebze’nin beş kilometre güneybatısındaki Eskihisar’da, mevcut feribot iskelesinin 600 metre doğusunda yer almaktadır. Osman Hamdi Bey’in hayatında Eskihisar’ın ve burada bir sayfiye ve dinlenme yeri olarak inşa ettiği evinin ayrı bir yeri vardır. Hamdi Bey’in Eskihisar’la olan ilişkisinin, babası İbrahim Edhem Paşa’nın Gebze’de bir çiftlik sahibi olduğu zamanlara dayandığı düşünülüyor. Kendisi sonradan, doğasına hayran olduğu Kocaeli Körfezi’ne hâkim bu küçük beldenin batı kıyısında satın aldığı geniş koruluk araziye, kayıkhanesi ve içinde resimhânesinin de bulunduğu müştemilatı ile birlikte iki katlı ahşap köşkünü inşa etmiştir. Hamdi Bey, İstanbul’daki yoğun çalışmalarından fırsat buldukça ailesi ile birlikte vaktini Eskihisar’daki evinde geçirmeye özen göstermiştir. Evinde ağırladığı yerli ve yabancı müşterileri, onun balık tutmaktan fayton gezilerine, bahçesinde yetiştirdiği çiçek ve meyve ağaçlarından resim çalışmalarına kadar burada yapmaktan zevk duyduğu uğraşlarını dile getirmiştir. Hamdi Bey’in kariyeri açısından da Eskihisar’daki hayatı önemli bir yer tuttu, aile bireyleri ve yerel halk portrelerinin yanı sıra Gebze ve Eskihisar manzaralarını işlediği pek değerli tablolarını burada meydana getirmıştır. 24. 02. 1910 tarihindeki vefatının ardından da vasiyeti üzerine, büyük bir sevgi ile bağlı olduğu Eskihisar’da, evinin arkasındaki tepe üzerine gömülmüştür.

Orijinal yapısını büyük ölçüde koruyarak günümüze ulaşan köşk, başlı başına görülmeye değer güzelliktedir. İki katlı olarak inşa edilen ahşap yapı, iç kısmında geniş holleri, dışta, üst kat cephelerini kesintisiz olarak çevreleyen seyir terası niteliğindeki geniş balkonları, kapı-pencere alınlıklarında ve saçak kısmında yer alan bitkisel süslemeleri ile geleneksel Türk evlerinden farklı bir mimari zevki yansıtmaktadır. Köşkün inşası hakkında, bizzat Hamdi Bey tarafından çizilen plana göre 1884 yılında yapıldığı, birçok malzemesinin de Fransa’dan getirtildiğine dair somut kaynaklarla desteklenmeyen bazı bilgiler bulunmaktadır. Hamdi Bey’in yapmış olduğu tabloları göz önüne alındığında, Gebze temalı olanlar 1880’li yılların başlarına, Eskihisar’a tarihlendirilenler ise 1890’ın ortalarına denk düşmektedir. Hamdi Bey’in ölümünün ardından varislerince satılan köşk ve ek yapıları, savaş zamanlarında karargâh olarak kullanılmış, 1945 yılında çıkan bir yangında resimhânenin bulunduğu müştemilatın ahşap üst katı yanmıştır. 1982 yılında korusu ve ek yapılarıyla beraber kamulaştırılan köşkün müze olarak faaliyete geçirilmesi için, Eski Eserler ve Müzeler Genel Müdürlüğü tarafından 1985 yılında çalışmalara başlanmıştır. Yapı, yaklaşık iki yıl süren restorasyon ve düzenleme işlemlerinin ardından 29. 09. 1987 tarihinde, Eskihisar Osman Hamdi Bey Evi ve Müzesi adıyla ziyarete açılmıştır. 2006 yılına kadar Kültür ve Turizm Bakanlığı'nın bünyesinde faaliyet gösteren müzenin işletme ve sorumluluğu bu tarihte Kocaeli Büyükşehir Belediyesi’ne devredilmiştir.

Osman Hamdi Bey’in az sayıdaki kişisel eşyası, aile fotoğrafları ve yapmış olduğu tablolarının birebir ölçekli reprodüksiyonlarının sergilendiği müzedeki etnografik eser sayısı 127’dir. Beş ayrı sergileme alanının bulunduğu müzede, Hamdi Bey’in giriş kattaki üç oda kapısının tablalarına çizdiği zarif çiçek resimleri de görülebilmektedir. Ayrıca, dönemin zevkine uygun mobilyalar ile dekore edilmiş iki odada, Osman Hamdi Bey’in balmumu heykelleri ile canlandırmalara gidilmiştir. Özellikle Hamdi Bey’in Vazo Yerleştiren Kız tablosunun çizim anının canlandırıldığı üst kattaki oda, modern müzecilik anlayışı içerisinde oldukça estetik bir sunumla ziyaretçilerini karşılamaktadır. Müzenin doğu yanındaki müştemilat binasının alt katı, aslına uygun olarak dönemsel resim sergileri ve eğitimlerinin verildiği resim atölyesi olarak hizmet vermektedir, üst katta ise yönetim ofisleri ve büyük bir konferans salonu bulunmaktadır. Arka taraftaki geniş koruluk alanda, gelen ziyaretçilerin dinlenebileceği kamelyalar bulunmaktadır. Müzenin batısında yer alan, taş temel üzerine ahşap bir yapı olan kayıkhane yakın zamanda restore edilmiştir. Normal şartlarda haftanın yedi günü ücretsiz olarak ziyaretçilerini ağırlayan Osman Hamdi Bey Evi ve Müzesi’nin, köşk binasında gerçekleştirilecek onarım çalışmalarından dolayı, 2020 yılının sonuna kadar ziyarete kapalı tutulması öngörülmektedir.