El Museo Arqueológico de Mykonos fue erigido en 1902. El Museo se creó principalmente para preservar los vestigios recuperados de la Fosa de Purificación que data del 426-425 a.C. Esta fosa fue desenterrada en el año 1898 por el renombrado erudito D. Stavropoulos en el pintoresco islote de Rheneia. La elegante arquitectura del museo fue diseñada por el renombrado arquitecto Alexandros Lykakis. La idea de la construcción del edificio que alberga el museo surgió del Ministerio de Educación en colaboración con la Sociedad Arqueológica de Atenas. La colección de jarrones pertenecientes al periodo helenístico también destaca por su presencia. Una de las principales atracciones del museo es el pithos, realizado con bastante arte, que representa hábilmente las escenas de la Captura de Troya. Este notable pithos fue desenterrado en el año 1961 mientras los excavadores realizaban un pozo en Mykonos.
El pithos representa artísticamente la caída del ejército troyano desde el caballo de madera por excelencia. El cuerpo del pithos está rodeado de paneles que representan a los soldados en una ofensiva contra mujeres y niños inocentes. Los estudiosos creen que el pithos está fechado en el siglo VII a.C. También hay una enorme ánfora arcaica que llama la atención por sus intrincados adornos. Destaca una estatua con una esfinge en el cuello y una cabeza de caballo en el cuerpo.
También llama la atención la estela de la tumba de Glykon, descubierta por casualidad en el mar. La víctima aparece sentada sobre las rocas, en actitud conmovedora y pensativa, con la mirada perdida en dirección a la proa del barco. En el pedestal hay una inscripción con estas palabras Glykon, hijo de Protogenis, virtuoso, que te vaya bien. Esta estela funeraria forma parte de las valiosas colecciones del museo.
Además de la estela sepulcral de Glykon, también está la estela sepulcral de Tertia Horaria. La mujer fallecida aparece sentada y extendiendo su mano de despedida a su marido, que está colocado justo enfrente. También hay una imagen de una niña esclava con el recipiente de joyas de su difunta. Esta estela funeraria estaba colocada sobre un sarcófago de mármol con la inscripción Tertia Horaria en el famoso cementerio helenístico de Rheneia. Se cree que pertenece al siglo II a.C.
También está la estatua de Heracles de Rheneia. Esta estatua de valor incalculable fue encontrada en 1899 dentro del cielo seguro de Heracles. El valiente está representado desnudo y sostiene un garrote y una piel de león en su mano izquierda. Esta exquisita estatua está realizada en la más fina variedad de mármol de Pario y se cree que pertenece al siglo II. La sartén por excelencia de las Cícladas, con su intrincado adorno que incluye genitales femeninos en la parte inferior, fue desenterrada de una tumba de Mykonos y se cree que pertenece a la primera época de las Cícladas.
Uno de los artefactos más conocidos del museo es la Hidria Arcaica, adornada con un intrincado diseño floral e imágenes de caballos. Es sólo una de las muchas vasijas que se desenterraron de la Fosa de Purificación. También merece la pena ver la maravillosa hidria de figuras rojas, que destaca por la estatura de una Nike voladora. En el lado izquierdo se ve un ciervo correteando.
La antigua civilización griega era conocida por utilizar la arcilla para dar forma a las figuras artísticas. En el Museo Arqueológico de Mykonos se expone una magnífica figura de arcilla de una hermosa mujer que lleva el tradicional chitón e himation. Esta rara figura de arcilla fue descubierta en Rheneia y data del siglo II. También destaca por su presencia la estatua de un hombre muerto que lleva el traje tradicional. Al igual que la estatuilla de arcilla de la bella mujer, esta estatua del hombre muerto también fue desenterrada en la localidad de la Rheneia helenística.