Se encuentra en un edificio construido en el siglo XIX con la función inicial de centro administrativo otomano.

A partir de 1956 se rehabilitó para su nueva función de museo, tras lo cual, en 1961, regresaron a Lemnos las piezas arqueológicas que durante la Segunda Guerra Mundial habían estado en el Museo Arqueológico de Mitilene o en el Museo Arqueológico Nacional de Atenas.

Posteriormente, ha habido otra fase de reparaciones en el museo entre 1990 y 1993.

[1]​ La exposición comprende objetos que permiten exponer la historia de la isla de Lemnos de una cronología que abarca desde el periodo calcolítico hasta la época romana.

La sección correspondiente a la prehistoria comprende hallazgos de excavaciones arqueológicas en Poliojni, Mirina y Kukonisi, principalmente de la Edad del Bronce.