Muzeum dysponuje odtworzoną w niecałych 50 procentach kartoteką więźniów Pawiaka i aresztu gestapo w al. Szucha na podstawie badań archiwalnych, relacji byłych więźniów oraz oryginalnych dokumentów: listów, kart pocztowych, grypsów, zaświadczeń lekarskich, kwitów depozytowych, list transportowych do obozów koncentracyjnych, list egzekucyjnych, zaświadczeń o zwolnieniu i śmierci. Jest to kontynuacja pracy, którą zapoczątkowali i realizowali przez wszystkie lata nasi poprzednicy z Reginą Domańską – więźniarką Pawiaka i KL Ravensbrűck, współtwórczynią i pierwszą kierowniczką Muzeum na czele. Stworzyła ona bogaty warsztat badawczy, na który składają się przede wszystkim stale odtwarzane i uzupełniane przez nas kartoteki więźniów oraz polskich strażników, niemieckich funkcjonariuszy, a także – wyodrębniające egzekucje, transporty oraz wydarzenia.

Od 2008 r. Muzeum Więzienia Pawiak bierze udział w programie „Straty osobowe i ofiary represji pod okupacją niemiecką”, uruchomionym przez Instytut Pamięci Narodowej oraz Ministerstwo Kultury i Dziedzictwa Narodowego, którego obecnym realizatorem jest Fundacja Polsko-Niemieckie „Pojednanie”. Celem tego programu jest zgromadzenie w jednym miejscu danych o możliwie wszystkich obywatelach polskich represjonowanych podczas II wojny światowej pod okupacją niemiecką, a także szerokie udostępnienie podstawowych danych o represjach wobec poszczególnych osób. Przez 2 lata udało nam się zweryfikować i wprowadzić do bazy danych ok. 30 tys. więźniów, tj. ok. 2/3 nazwisk.

W ostatnich latach, dzięki nowoczesnym środkom komunikacji obserwujemy zwiększone zainteresowanie ze strony rodzin i znajomych losami byłych więźniów. Są to obecnie już kolejne pokolenia, często wnuki i prawnuki, zainteresowane odkrywaniem swoich korzeni. Oprócz informacji przekazują nam fotografie, dokumenty, a nawet nagrania wspomnień. W większości są to skany i fotokopie, które stanowią ważny ślad pamięci o byłych więźniach.