De Sneeker antiquair en taxateur, de heer Piet Scheltema, raakte geïnteresseerd in Nederlandse modeltreinen en begon deze te verzamelen. Omdat steeds meer modelspoorfabrikanten de Nederlandse markt ontdekten, nam de verzameling een enorme omvang aan.

Scheltema haalde daarmee vele publicaties, een tv-uitzending en een vermelding in het Guinness Book of Records. Zijn modellen zijn beschreven in een losbladig boekwerk over de Nederlandse modeltreinen, die hij in eigen beheer heeft uitgegeven. Scheltema wilde ook anderen van zijn collectie laten genieten, door een museum te openen.

Het eerste museum opende hij zelf in 1984 aan de Gedempte Neltjeshaven. In 1987 werd het museum verplaatst naar het Kleinzand. Het museum was toen nog alleen in de zomertijd geopend. Begin 1989 overleed Scheltema, waarna de collectie verschillende jaren bij de familie opgeslagen heeft gelegen.

De toenmalige Sneeker wethouder Herman Scholten stimuleerde het behoud van deze unieke collectie voor Sneek. Op 27 april 1993 werd de collectie ondergebracht in de Stichting Collectie Scheltema, waarmee de collectie voor Sneek werd behouden.