Nacionalinio muziejaus Lietuvos Didžiosios Kunigaikštystės valdovų rūmų Kultūros istorijos tyrimų skyriaus mokslininkų tyrimo prioritetas – Vilniaus Žemutinės pilies ir Lietuvos didžiųjų kunigaikščių rūmų istorijos bei Lietuvos Didžiosios Kunigaikštystės kultūrinio, meninio bei materialiojo paveldo tyrimai. Skyriaus mokslininkai tiria, kaupia, sistemina ir analizuoja medžiagą, susijusią su Vilniaus Žemutinės pilies ir Lietuvos didžiųjų kunigaikščių rezidencijos istorija ir kultūrinio gyvenimo dvare raida nuo Gotikos iki Baroko, gilinasi į Lietuvos Didžiosios Kunigaikštystės valdovų dvaro reprezentacijos ir kasdienybės istoriją, ceremonialą, atlieka Lietuvos Didžiosios Kunigaikštystės ginkluotės, karo istorijos analizę.
Skyriuje dirbantys dailės istorikai tiria Lietuvos valdovų ir jų aplinkos ikonografiją, Lietuvos didžiųjų kunigaikščių rezidencijoje Vilniuje kūrusių dailininkų prozopografiją, gilinasi į Lietuvos Didžiosios Kunigaikštystės socioekonominių, sociopolitinių ir mentalinių pokyčių XV–XVIII a. tyrimams aktualias problemas (politinius ir diplomatinius ryšius, valdovo dvaro administravimą, dailės paveldą, kultūros savitumą, istorinių asmenybių vaidmenį Lietuvos kultūros istorijoje ir kt.).
Valdovų rūmų muziejaus gobelenų rinkinys yra viena svarbiausių gobelenų kolekcijų Lietuvoje ir Baltijos šalyse, kelianti tarptautinės mokslinės bendruomenės susidomėjimą. Todėl viena iš aktualių skyriaus mokslinių tyrimų krypčių – Europos ir Lietuvos Didžiosios Kunigaikštystės gobelenų istorija, meninių audinių ypatybės.
Skyriaus mokslininkai kartu su kolegomis iš kitų mokslo, studijų ir atminties institucijų organizuoja nacionalines ir tarptautines konferencijas, skaito mokslinius pranešimus ir viešas paskaitas, bendradarbiauja su kitais Valdovų rūmų muziejaus padaliniais rengiant nacionalines ir tarptautines parodas, prisideda atnaujinant nuolatines muziejaus ekspozicijas, konsultuoja kolegas iš kitų mokslo institucijų klausimais, susijusiais su Lietuvos didžiųjų kunigaikščių rezidencija Vilniuje ir jos istorija. Kultūros istorikai dalyvauja muziejaus rinkinių formavimo ir tyrimo procese, aktyviai įsitraukia į lituanistinių vertybių, išsklaidytų po visą pasaulį, paieškas ir jų identifikavimą, prisideda kuriant virtualias parodas, suteikiančias galimybę Valdovų rūmų muziejuje sukauptą kultūros paveldą pristatyti plačiai auditorijai visame pasaulyje.
Kultūros istorijos tyrimų skyriaus mokslininkų darbai skelbiami Valdovų rūmų muziejaus leidžiamuose leidiniuose ir parodų kataloguose bei kitų mokslo institucijų leidiniuose Lietuvoje ir užsienyje.
Pagrindinės kultūros istorijos tyrimų kryptys
1. Socioekonominių, sociopolitinių ir mentalinių pokyčių Lietuvos Didžiojoje Kunigaikštystėje tyrimai.
2. Lietuvos Didžiosios Kunigaikštystės valdovo ceremonialo, valdovo dvaro švenčių ir pramogų tyrimai.
3. XIII–XV a. karybos istorijos tyrimai, remiantis Vilniaus Žemutinės pilies ir Lietuvos didžiųjų kunigaikščių rūmų teritorijoje aptiktais archeologiniais artefaktais.
4. Lietuvos Didžiosios Kunigaikštystės valdovų ikonografijos tyrimai.
5. Lietuvos Didžiosios Kunigaikštystės valdovų dvaro aplinkoje XVI–XVIII a. kūrusių dailininkų prozopografijos tyrimai.
6. XVI–XVIII a. Europos gobelenų istorijos, meninių audinių tyrimai (audinių kokybei ir vertei įtakos turėjusių veiksnių, svarbiausių gamybos centrų, užsakovų, audėjų, dailininkų, prekybininkų tyrimai).