In 1962, she acquired a property at La Noria, Xochimilco in southern Mexico City, which she would later convert into a museum (named after herself) in 1994. Donating her entire collection of art including pre-Hispanic, colonial, folk, modern and contemporary art, the Dolores Olmedo Patiño Museum host the greatest collection of Frida Kahlo, Diego Rivera and Angelina Beloff. Upon her death in 2002, she left funds for taking care of her museum (Dolores Olmedo Museum in English), now open to the public.
The five-building complex contains up to 150 paintings, including 145 Rivera's, 25 from Kahlo's (and some of their scripts and drawings), nearly 6,000 pre-Hispanic figurines and sculptures as well diverse living animals such as geese, ducks, six Xoloitzcuintles and Indian peafowls kept in gardens. Recently new areas have been added to the museum, "her private rooms" where she kept original decorations of her house such as ivory, china, and artwork by artist whom she nurtured in her latter years including José Juárez and Francisco Guevara.

Se le considera como una musa inspiradora de Diego Rivera, David Alfaro Siqueiros y José Clemente Orozco. Fue un personaje polémico y audaz, representante de un feminismo como pocos: actuante y no solamente discursivo. Es ubicada dentro de las circunstancias políticas y sociales del México del siglo XX, era de crecimiento en la que se sentaron nuevas bases de modernidad y desarrollo, le tocó vivir un proceso de maduración interna en la sociedad que colocó al país en condiciones de cambio en su historia; en ese tiempo se adoptó un proyecto de nación realista e históricamente viable. A lo largo de su vida se dedicó a edificar y formar obras públicas además de una extensa colección de obras de arte, así como buenas amistades y relaciones en el mundo entero debido a la promoción turística en el país y a sus diversas manifestaciones artísticas.1
Desde temprana edad, inició su amistad con quién se convertiría en una de las figuras más influyentes en su personalidad, cuya admiración la llevó a proyectar, entre otras cosas, una de sus más grandes y generosas contribuciones a México la donación en vida de sus excepcionales colecciones, actualmente resguardadas en el Museo Dolores Olmedo, ubicado en la Ciudad de México.