Im Sommer 1952 übergab der sowjetische Geheimdienst das Areal Lindenstraße 54/55 an das DDR-Ministerium für Staatssicherheit (MfS). Das MfS betrieb hier bis 1989 sein Untersuchungsgefängnis für den Bezirk Potsdam. In diesen 37 Jahren waren mehr als 6.000 Menschen in der Lindenstraße inhaftiert, darunter 1.000 Frauen.
Desorientierung, Isolation und permanente Überwachung bestimmten den Tagesablauf der politischen Häftlinge des MfS. Deutlich wurde dies auch an den baulichen Veränderungen, die seit 1952 in der Haftanstalt vorgenommen wurden: der Verschluss der Zellenfenster mit Glasbausteinen und der Bau von fünf Freigang-Einzelzellen im Gefängnishof Mitte der 1960er Jahre. Die heute sichtbaren Waschbecken und Toiletten wurden erst Mitte der 1970er Jahre eingebaut.
Ehemalige Häftlinge berichten von Verhören zu jeder Tages- und Nachtzeit, von permanentem Licht in den Zellen und ständigen Kontrollen durch den Türspion, von peniblen Verhaltensvorschriften und Schikanen durch die Wärter. Untersuchungshaft hieß oft Einzelhaft; erst wenn die Ermittlungen aus Sicht der Abteilung IX abgeschlossen waren und die Verhöre damit ein Ende nahmen, wurden die Häftlinge in der Regel in eine Zweierzelle verlegt.
Die Anklagepunkte und Haftgründe änderten sich mit der Zeit. In den frühen 1950er Jahren richteten sich die Verhaftungen gegen vermeintliche oder tatsächliche politische Oppositionelle. Die gängigsten Beschuldigungen in dieser Periode lauteten »Spionage«, »Sabotage«, »Untergrundtätigkeit« und »antidemokratische Hetze«. Repressionswellen nach dem Volksaufstand am 17. Juni 1953 oder im Zuge des Mauerbaus 1961 führten jeweils zu einem Anstieg von Verhaftungen. Ab Mitte der 1960er Jahre rückte Republikflucht als Delikt ins Zentrum der politischen Strafverfolgung. Rund 1.700 Menschen saßen aufgrund gescheiterter Fluchtversuche oder Fluchthilfe in der Lindenstraße in Untersuchungshaft. In den 1980er Jahren stieg die Zahl der inhaftierten Ausreiseantragssteller signifikant an. 1988 und 1989 erreichten die Häftlingszahlen einen neuen Höchststand. Die DDR-weite Amnestie für politische Häftlinge am 27. Oktober 1989 beendete in der Lindenstraße die Inhaftierung aus politischen Gründen.