مدیرعامل سازمان نوسازی و بهسازی شهر اصفهان درباره تاریخچه این تالار توضیح داد: این ساختمان در دوره تیموری و در بخشی از باغ نقش‌‌‌جهان بنا شده است. بر اساس برخی منابع، ساخت این بنا به دستور میرزا رستم بن میرزا عمو شیخ، از نوادگان امیر تیمور، انجام شده است. تالار تیموری که در آن دوران به‌‌‌عنوان فضای اداری یا تفرجی کاربرد داشته، در دوره صفویه نیز به عنوان محل استقرار دفاتر دیوانی استفاده می‌‌‌شد و میدان چهارحوض در مقابل آن احداث شد که به میدان نقش‌‌‌جهان متصل می‌‌‌شد. وی افزود: تالار تیموری در دوره پهلوی به ارتش واگذار شد و سپس به تملک شهرداری اصفهان درآمد.
در دهه۶۰ این بنا در اختیار یکی از استادان دانشگاه اصفهان قرار گرفت و در سال ۱۳۶۷ به‌‌‌عنوان موزه تاریخ طبیعی اصفهان به بهره‌‌‌برداری رسید. اما پس از درگذشت موسس موزه، بنا به تدریج متروکه و دچار فرسودگی شد. ایزدخواستی با اشاره به ثبت ملی این بنای تاریخی تصریح کرد: در اثر متروکه ماندن و عدم‌مرمت در سال‌های اخیر، تالار تیموری دچار آسیب‌‌‌های جدی از جمله نم‌‌‌زدگی، نشست پی و حرکت دیوارها شده است. در حال حاضر سازمان نوسازی و بهسازی اصفهان در حال اجرای عملیات آسیب‌‌‌شناسی و تدوین برنامه‌‌‌های لازم برای مرمت این بنای ارزشمند است. وی اعلام کرد: طرح‌‌‌های مرمتی تالار تیموری تا یک ماه آینده تکمیل خواهد شد و عملیات مرمت اضطراری از هفته آینده آغاز می‌شود. برای این مرحله، بودجه‌‌‌ای بالغ بر ۱۵ میلیارد تومان در نظر گرفته شده است و همچنین پیش‌‌‌بینی می‌شود برای تکمیل عملیات بازسازی در سال آینده، مبلغی بالغ بر ۲۵میلیارد تومان تخصیص یابد.