I begynnelsen av romanen flykter hovedpersonene, Claudia og Jamie Kincaid, hjemmefra og bestemmer seg for å bo på museet. I ferd med å utforske museet, snubler de over fru Frankweilers hemmelige oppholdsrom. Fru Frankweiler er en snill og eksentrisk eldre kvinne, og hun lar Claudia og Jamie bo hos henne på museet.
Etter hvert som romanen skrider frem, avsløres det at fru Frankweiler har en dyp kjærlighet og tilknytning til museet. Hun har bodd i hemmelighet der i årevis, og hun kjenner hver krok og krok av stedet. Hun er også en dyktig kunstner, og hun lager vakre skulpturer og malerier som hun skjuler i hele museet.
Gjennom sitt forhold til Claudia og Jamie er fru Frankweiler i stand til å dele sin kjærlighet til museet med andre. Hun lærer dem om historien og kunsten til museet, og hun hjelper dem å sette pris på skjønnheten og underverket i verden rundt dem.
Til slutt blir fru Frankweilers hemmelighet oppdaget, men hun får fortsette å bo i museet. Hun blir et elsket medlem av museumsfellesskapet, og hun fortsetter å dele sin kjærlighet til kunst og skjønnhet med andre.
Forbindelsen mellom museum og fru Basil E. Frankweiler er et sentralt tema i romanen, og den fremhever betydningen av kunst og kultur i våre liv.