Каслинский чугунный павильон – один из наиболее интересных экспонатов музея, он зарегистрирован в каталоге ЮНЕСКО как раритет – феномен промышленного искусства и единственное в мире архитектурное сооружение из чугуна, находящееся в музейной коллекции. Прославленный шедевр уральских мастеров
Павильон был создан по проекту талантливого архитектора из Санкт-Петербурга Евгения Евгеньевича Баумгартена к началу Всемирной выставки в Париже 1900 г. и представлен на ней в качестве выставочной витрины заводов Кыштымского горного округа, в состав которых на рубеже веков входил Каслинский чугунолитейный завод. Самые лучшие заводские мастера изготовили свыше 1500 чугунных деталей, из которых состоит павильон. Изучая личные клейма формовщиков (первую букву имени и фамилию, которые имеются на некоторых деталях), можно установить их авторство — П. Тепляков, Н. Тепляков, А. Мочалин, А. Торокин, В. Агеев, С. Агеев, Ф. Самойлин, П. Самойлин, М. Игнатов, В. Тимофеев, В. Кузнецов, С. Хорошенин, И. Захаров, Г. Пермин и П. Рязанцев.
В Париж его доставили, разумеется, в разобранном виде. Вместе с ним в столицу Франции отправились 25 самых лучших каслинских мастеров, отвечавших, прежде всего, за сборку выставочной витрины горного округа.
В Париже искусство каслинских мастеров заслужило самую высокую оценку и благодаря столь эффектному экспонату завоевало Гран-при Всемирной выставки по разделу «металлические изделия». После ее окончания павильон был разобран и отправлен обратно на Урал. Может показаться невероятным, но в 1921 г. выставочную витрину Кыштымских горных заводов едва не уничтожили. Стремясь обеспечить выполнение производственного плана в условиях хозяйственной разрухи, и не понимая культурной значимости павильона, директор Каслинского завода Н.Ф. Захаров приказал переплавить уникальные чугунные детали для производства бытовой продукции. Каслинские мастера предотвратили полное уничтожение своего шедевра, направив нарочного в Уралобком (г. Екатеринбург) с письмом о необходимости сохранения Каслинского павильона. Свою лепту в его спасение внесли работники Уральского областного государственного музея (бывшего музея УОЛЕ, с 1934 г. – Свердловского областного краеведческого музея), отправившие письма в защиту павильона партийному руководству области. Впоследствии, в 1936 г. сохраненные детали Каслинского павильона были переданы в только что открытую Свердловскую картинную галерею (с 1988 г. – Музей изобразительных искусств), которая образовалась из художественного отдела Свердловского краеведческого музея. И, поскольку значительная часть уникального культурного
памятника была уничтожена в 1921 г., возникла прямая необходимость в его реставрации. Здесь особая роль принадлежит выдающемуся уральскому ученому-исследователю, профессору, доктору искусствоведения Борису Васильевичу Павловскому (1922 – 1988). Он изучил сотни архивных документов, посвятил павильону и каслинскому литью ряд газетных и журнальных публикаций, совершил серию научных командировок в г. Касли, в результате чего обнаружил старинные фотографии и описания Каслинского павильона. Позже эта тема вдохновила ученого на создание двух монографий — 1959 и 1978 гг., последняя из которых посвящена главным образом павильону.
Важнейшей вехой в истории реставрации шедевра стал май 1957 г., когда бригада из 24 специалистов под руководством начальника участка художественного литья С.М. Гилева и мастера А.Д. Блинова приступила к непосредственному восстановлению павильона, открытие которого для публики состоялось 3 мая 1958 г. Труд каслинских мастеров был оценен по достоинству, но воссоздать верхний ярус чугунного сооружения не было возможным – сделать это не позволяла высота экспозиционного зала Свердловской картинной галереи.
в 2010 г. златошвеи Ново-Тихвинского женского монастыря придали прежний облик бархатному балдахину над центральным входом павильона, расшив бархат изображениями торговой марки Кыштымского горного округа.