מבנה הח'אן של חדרה לא היה במקור מלון דרכים אלא בית חווה חקלאית גדול מימדים. בשנת תרנ"א 1891, כשרכשו מייסדי חדרה את הנחלה בת 30,000 הדונם מבעליה האפנדי הלבנוני סלים חורי, נכלל גם הח'אן בעיסקה. זמן בנייתו מתוארך לשליש האחרון של המאה הי"ט.

הח'אן, שמידותיו בפועל היו 40 מ' X 61.5 מ', נבנה מאבני כורכר מסותתות, שנלקחו מחורבות קיסריה הסמוכה. 26 חדריו הבלתי מפולשים, הקיפו חצר רחבת ידיים. דלתותיהם פנו אל החצר, וחלונותיהם המסורגים – כלפי חוץ. במרכזו של כל חדר היתה קשת. לקירוי המפתחים הגדולים הונחו קורות עץ מהוקצעות של ארז הלבנון, ומעליהן נפרשה צמחייה מקומית עם חיפוי בסגנון התקופה.
בהעדר רשיונות לבניית בתיהם, נאלצו ראשוני חדרה להתגורר בח'אן בשנים תרנ"א-תרנ"ו 1891 – 1896. מצוקה כלכלית, תחלואה ומוות ממחלת המלריה ליוו תקופה קשה זו.

חדרי המגורים של המשפחות חולקו לפי ארבע האגודות שיסדו את חדרה. כמו כן הוקצו חדרים למטרות ציבוריות ולמגורי בעלי תפקידים במושבה. עם יציאת משפחות המתנחלים לבתיהן, הוסיף הח'אן לשמש לצרכי הציבור: לדירת השוחט, לבית הבד, למחסנים, לבית מרקחת ולמלון. בתרע"ב 1912 התגוררו בו משפחות עולי תימן, עד לבניית שכונת נחליאל. בשנים 1925 – 1948 פעלה במקום תחנת משטרת הרוכבים הבריטית.

עם ייסודה של האגודה למען מוזיאון חדרה ב- 1979, מסרה עיריית חדרה את שרידי מבנה הח'אן לרשותה, על מנת שתקים בהם מוזיאון לתולדות העיר. בשלב הראשון שופצו שלושת חדרי האגף מערבי והותקנו בהם תצוגה, ארכיון היסטורי ומשרד. המוזיאון נפתח לציבור באפריל 1982.

שבעת חדרי האגף הצפוני-מזרחי הוזנחו משך עשרות שנים. לא נמצא כל חומר תיעודי על המבנה. בשנים 1982 – 1985 ביצעה העמותה עבודות שיקום נרחבות באגף. העבודה נעשתה בהשראת נוהגי בנייה כפרית של שלהי המאה הי"ט. כיוון שהמבנה נועד לתצוגת הקבע של המוזיאון, היה צורך לפרוץ פתחי-רצף בין החדרים. הותקנו ריצוף, חשמל ומיזוג אויר. בשלב הבא, ב- 1990, טופל האגף המערבי שנית, והותקן כארכיון, אולם-התכנסות ומשרד.
במהלך עבודות החלפת הגג, נחשף קטע של תקרת הח'אן המקורית, המוצגת היום לקהל. תגלית זו חיזקה את ההשערות בדבר החמרים ושיטות הבנייה שהיו נהוגים בתקופת הבנייה של המבנה המקורי.