Το αρχείο του Γιαννούλη Χαλεπά στην Εθνική Πινακοθήκη περιλαμβάνει σημαντικά τεκμήρια. Αλληλογραφία, έγγραφα, αποκόμματα Τύπου, δημοσιεύσεις, προσωπικές φωτογραφίες, φωτογραφίες των έργων του, προσωπικά αντικείμενα αποκαλύπτουν το παρασκήνιο γνωστών γεγονότων, ενώ προσφέρουν πολύτιμες και σπάνιες πληροφορίες για τον γλύπτη. Ανάμεσά τους χειρόγραφα του λογοτέχνη Στρατή Δούκα, του πιο αφοσιωμένου ερευνητή του έργου του, καθώς και αλληλογραφία του Μαρίνου Καλλιγά, διευθυντή της Εθνικής Πινακοθήκης την περίοδο 1949-1971, με τους διοικητές της Εθνικής Τράπεζας και της Τράπεζας της Ελλάδος σχετικά με την απόκτηση έργων του για τη συλλογή του μουσείου.

Το 2012 το αρχείο εμπλουτίστηκε με σημαντικά τεκμήρια, τα οποία δώρισε ο Μύρων Μπικάκης, γιος της Αλίκης Μπικάκη και εγγονός του Βασίλη και της Ειρήνης Χαλεπά, ορισμένα από τα οποία συμπληρώνουν τα στοιχεία που υπήρχαν ήδη, ιδιαίτερα στο πεδίο της διάσωσης του έργου του Γιαννούλη Χαλεπά.

Η δωρεά πραγματοποιήθηκε με προτροπή της επιμελήτριας του μουσείου Μαριλένας Κασιμάτη, σε πρωτοβουλία της οποίας οφείλεται επίσης η αγορά ενός μπλοκ τηλεγραφημάτων με 45 σχέδια, τα οποία συμπλήρωσαν την υπάρχουσα συλλογή σχεδίων του Γιαννούλη Χαλεπά στη συλλογή του μουσείου.

Συνολικά στο αρχείο έγγραφα, αλληλογραφία, τεκμήρια παρουσίασης έργων του γλύπτη σε εκθέσεις μετά τον θάνατό του, ανάτυπα, αποκόμματα Τύπου από το 1930 έως το 2007, βιβλία, παλιές εκδόσεις με δικά του σχέδια σε διάφορες σελίδες, τιμητικά μετάλλια και διπλώματα, προσωπικές φωτογραφίες και προσωπικά αντικείμενα προσφέρουν σημαντικές πληροφορίες για την καλλιτεχνική δημιουργία, τη ζωή και την προσωπικότητα του Γιαννούλη Χαλεπά, καθώς και για το ενδιαφέρον που εκδηλώθηκε για το έργο του, αποκαλύπτοντας άγνωστες λεπτομέρειες.

Το αρχείο του περιλαμβάνει ακουαρέλες, μελέτες, κατασκευαστικά σχέδια των πιο γνωστών έργων του, αλλά και προτάσεις για δημόσια και ιδιωτικά κτήρια και επαύλεις της Κηφισιάς, του Πειραιά, καθώς και έγγραφα, χειρόγραφες μελέτες, προσωπικά τεκμήρια, φωτογραφίες μνημείων της εποχής κ.λπ. Μία πρώτη παρουσίαση μέρους αυτού του υλικού έγινε από τον αείμνηστο Δημήτρη Παπαστάμο το 1973. Ακολούθησε η έκδοση του βιβλίου του Ερνέστος Τσίλλερ, Προσπάθεια Μονογραφίας.