Флигель старше здания музея. К постройке "Большого дома" Поленов приступил, закончив строительство флигеля. Крыша на четыре ската, две печные трубы, небольшое крыльцо-терраса. Добротно оштукатуренные бревенчатые стены. Первоначально флигель использовался как вспомогательная постройка.
Флигель соединяется с "Большим домом" крытым коридором-галереей. Он органично вписан в общий архитектурно-мемориальный ансамбль музея-усадьбы.
В этом флигеле Василий Дмитриевич с семьей жил в последние годы жизни. Здесь им написаны его последние этюды. Здесь он и скончался 18 июля 1927 года.