О деятельности библиотеки в 1920–1930-е гг. сведений найти не удалось. В 1920-е гг. она была закрыта, возможно, в селе действовала изба-читальня.
По имеющимся данным в начале 1940 г. деятельность библиотеки была возобновлена. Библиотеку разместили в деревянном здании совместно с сельсоветом на площади 16 кв. м. Фонд в 1948 г. насчитывал 739 экз. Читателями являлись 188 человек, из них 88 – дети.
В 1950-е гг. заведующие библиотекой часто менялись: с 1948 по 1953 гг. библиотекой заведовала Зоя Афанасьевна Гасникова, с 1953 г. по август 1954 г. – Валентин Двужилов, с августа 1954 г. по декабрь 1956 г. – Тамара Владимировна Опалева, с конца 1956 г. до 1959 г. – Юрий Михайлович Урноров.
Фонд библиотеки за это время увеличился с 2795 экз. (1953 г.) до 5114 экз. (1957 г.).
В 1959 г. в Арзамасцевскую библиотеку пришла Валентина Николаевна Казанцева (Теплякова) и проработала здесь почти 40 лет.
Сегодня в библиотеке работает Фансия Нагимовна Гаврилова. При библиотеке действуют детский клуб «Веселинка» и клуб для ветеранов «Поговорим по душам».
Среди сельских библиотек Каракулинского района Арзамасцевская обслуживает наибольшее количество пользователей – 720 человек.
Библиотека находится в кирпичном здании СДК, её фонд составляет 6972 экз., книговыдача – 16705 экз.