Muzeul Arheologic din Mykonos a fost construit în 1902. Muzeul a fost înființat în primul rând pentru a păstra vestigiile recuperate din Groapa de purificare, care datează din 426-425 î.Hr. Această groapă a fost dezgropată în anul 1898 de renumitul cercetător D. Stavropoulos din pitoreasca insulă Rheneia. Elementul arhitectural elegant al muzeului a fost proiectat de renumitul arhitect Alexandros Lykakis. Ideea construirii clădirii care găzduiește muzeul a fost născută de Ministerul Educației în colaborare cu Societatea Arheologică din Atena. Colecția de vase aparținând perioadei elenistice se remarcă, de asemenea, prin prezența lor. Una dintre principalele atracții ale muzeului este pithosul realizat destul de artistic, care înfățișează cu măiestrie scene din Capturarea Troiei. Acest pithos remarcabil a fost dezgropat în anul 1961, în timp ce săpătorii săpau o fântână în Mykonos.
Pithosul înfățișează în mod artistic căderea armatei troiene de pe chintesența Calului de lemn. Corpul pithosului este închis cu panouri care înfățișează soldați care pornesc în ofensivă împotriva femeilor și copiilor nevinovați. Cercetătorii cred că pithosul datează din secolul al VII-lea î.Hr. Există, de asemenea, amfora arhaică masivă care este vizibilă cu ornamente cu design complicat. De o importanță deosebită este o statuie cu un sfinx pe gât și un cap de cal pe corp.
Stela funerară a lui Glykon este și ea remarcabilă prin prezența sa, care a fost descoperită întâmplător în mare. Victima este văzută așezată pe stânci, într-o dispoziție emoționantă și gânditoare, cu privirea pierdută în direcția prora navei. Pe piedestal se află o inscripție cu aceste cuvinte Glykon, fiul lui Protogenis, virtuos, adio. Această stelă funerară este una dintre colecțiile neprețuite ale muzeului.
Pe lângă stela funerară a lui Glykon, mai există și stela funerară a lui Tertia Horaria. Femeia decedată este văzută așezată și întinzând mâna de despărțire către soțul ei, care este poziționat chiar în față. Există, de asemenea, o imagine a unui copil sclav cu recipientul de bijuterii al femeii decedate. Această stelă funerară a fost poziționată deasupra unui sarcofag de marmură pe care era scrisă inscripția Tertia Horaria, în renumitul cimitir elenistic situat în Rheneia. Se crede că aparține secolului al II-lea î.Hr.
Există, de asemenea, statuia lui Heracles din Rheneia. Această statuie neprețuită a fost găsită în 1899 în interiorul raiului sigur al lui Heracles. Bravul om este reprezentat nud și ține în mâna stângă o măciucă și o piele de leu. Această statuie rafinată este realizată din cea mai fină varietate de marmură Parian și se crede că aparține secolului al II-lea. Tigaia cicladică prin excelență, cu podoaba sa complexă care include organele genitale feminine pe partea inferioară, a fost dezgropată dintr-un mormânt din Mykonos și se crede că aparține începutului erei cicladice.
Unul dintre cele mai cunoscute artefacte ale muzeului este Hydria arhaică, care este împodobită cu un model floral complex și cu imagini de cai. Este doar unul dintre numeroasele vase care au fost dezgropate din Groapa de Purificare. Minunatul Hydria cu figură roșie merită și el o privire și se remarcă prin statura unui Nike zburător. În partea stângă se vede o căprioară alergând.
Civilizația greacă antică era cunoscută pentru utilizarea lutului pentru a da formă figurilor artistice. Muzeul Arheologic din Mykonos are expusă o superbă figurină din lut a unei femei frumoase, care este reprezentată purtând chiton și himation tradiționale. Această figurină rară din lut a fost descoperită la Rheneia și datează din secolul al II-lea. De asemenea, remarcabilă prin prezența sa este și statuia unui bărbat mort care poartă rochia tradițională. Ca și figurina de lut a femeii frumoase, și această statuie a bărbatului mort a fost dezgropată din localitatea elenistică Rheneia.