Una serie de problemas estructurales provocó que se cerrara al público en 2000 y se construyera un nuevo edificio a partir de 2007, que fue abierto en 2011.
Las piezas de Mileto incluyen cerámica minoica y micénica, objetos del santuario de Afrodita, hallazgos procedentes de tumbas del periodos helenístico y objetos de época romana.
El museo también alberga objetos hallados en el camino sagrado que unía Mileto con Dídima, así como elementos y ofrendas votivas procedentes del importante templo de Apolo que había en este lugar.
De Priene, se hallan en el museo piezas arquitectónicas procedentes del templo de Atenea.
El patio del museo alberga las obras de mayor tamaño, como grandes esculturas de leones, sarcófagos, mármoles con inscripciones, estelas funerarias y elementos arquitectónicos.