Работа по организации Кирилловского районного архива началась во время проведения районирования в 1927 году. В мае 1927 года Череповецкий губисполком принимает решение о создании районных архивов. Срок развертывания деятельности архивов был установлен с 1 октября 1927 года «На местах должны немедленно приступить к приведению в порядок архивных фондов с тем, чтобы к моменту начала работы райархивов фонд был в полном порядке». Первым архивариусом Кирилловского районного архива был назначен Смирнов Александр Яковлевич. В его докладе о состоянии архива на заседании президиума Кирилловского райисполкома 5 декабря 1927 года отмечалось, что районный архив был образован из упраздненного бывшего уездного архива. К моменту реорганизации в архиве было сосредоточено 14461 дело, и после районирования было принято 8000 дел. Помещение архива было небольшим, дела размещались на полу толщиной в 1 метр. Практическая работа в таких условиях была невозможна, поэтому президиумом райисполкома принял решение просить Архивное окружное бюро и президиум окрисполкома об отпуске 175 руб.80 коп. на устройство в помещении архива полок. Решено было также провести экспертизу документов, и отобрать ненужные документы, «не представляющие никакого значения».
Кирилловскому архиву пришлось пережить трудные времена: долгое время архив не имел помещения, пригодного для хранения документов, не было квалифицированных кадров. До 60-х гг. из-за отсутствия условий для работы сотрудники архива часто менялись; проработав 2-3 года и едва постигнув азы архивного дела, они уходили на другую работу. После ликвидации Чарозерского района в декабре 1955 года объем документов Кирилловского архива увеличился вдвое. Документы чарозерских организаций поступали в россыпи, без всякого учета. До 1970 года Кирилловский районный архив размещался в церкви Преображения Кирилло-Белозерского музея, которая даже не отапливалась. Поэтому наладить работу архива в таких условиях было невероятно трудно.
Перелом в работе архива наступил с приходом Долгановой Нины Васильевны на должность заведующего с 1 июня 1962 года. Вопросы о состоянии архивного дела в районе стали рассматриваться на заседаниях райисполкома. Решения райисполкома обязывали руководителей учреждений и организаций больше внимания уделять ведению архива. Районный архив стал работать строго по планам, ежегодно пересматривался и утверждался список организаций-источников комплектования архива. Улучшилась материальная база: были изготовлены новые стеллажи, установлен телефон, выделена пишущая машинка, оборудовано рабочее место заведующего. Большую работу Нина Васильевна выполнила по наведению порядка в учете документов архива и по созданию справочного аппарата в документам. Кроме того, ежегодно исполнялось огромное количество запросов граждан.
В 1968 году Н.В.Долганова передала архив новому заведующему Харчевкиной Александре Яковлевне. Если по итогам проверки работы архива в 1960 году отмечалось, что учет как таковой в архиве отсутствовал, то в акте передачи архива за 1968 год указано конкретное количество фондов и дел. Эта цифра была результатом кропотливого труда Долгановой Нины Васильевны. Её преемницы – Харчевкина Александра Яковлевна и Коровина Наталья Арсентьевна многое сделали по упорядочению документов в учреждениях и организациях района. К 1984 году в районе была достигнута 100%-ная упорядоченность документов в ведомственных архивах.
В 1970 году архив был выведен с территории музея и размещен в здании бывшего детского дома.
С 1990 года архивный отдел администрации Кирилловского муниципального района и муниципальное архивохранилище размещаются в здании по улице Гостинодворская, д.16., которое является памятником архитектуры Х1Х в., внесенным в список памятников истории и культуры Вологодской области. Это дом кирилловского купца Андреева П.А., полукаменный, двухэтажный, с мезонином. В нижнем этаже размещается архив.
С июля 1985 года Кирилловским районным архивом руководила Зорина Надежда Александровна. С 01 июля 2011 года архивный отдел возглавла Удалкина Юлия Владимировна. В должности ведущих архивистов работли Терентьева Галина Анатольевна, которая поступила на работу в архив в 1986 году, и Ершова Людмила Николаевна, поступившая на работу в 2007 году.
В 1989 году Кирилловский районный архив был преобразован в архивный отдел Кирилловского райисполкома, с 1991 года – в архивный отдел администрации Кирилловского района. С 2004 года была введена еще одна штатная единица специалиста. В течение многих лет архивный отдел работает стабильно, ежегодно выполняет план по всем направлениям. Проводится большая работа по обеспечению сохранности документов, учету документов, развитию и усовершенствованию научно-справочного аппарата фондов архива, комплектованию архивного фонда, в том числе документами личного происхождения, использованию документов. С 1985 года коллектив архивного отдела ежегодно награждался по итогам работы дипломами, почетными грамотами или благодарноственными письмами управления по делам архивов Вологодской области. В 1997 году Зорина Н.А. была награждена Почетной грамотой Губернатора, в 1998 году - нагрудным знаком «Почетный архивист».
За последние годы значительно улучшилась материальная база архива. Создана электронная база данных «Архивный фонд», которая включает в себя данные на 254 фонда. На 01.01.2019 года в архиве хранится 48626 дело, из них по личному составу 24877 дела.
