Mykonose arheoloogiamuuseum rajati 1902. aastal. Muuseum loodi eelkõige selleks, et säilitada puhastuskünka leiud, mis pärinevad aastatest 426-425 eKr. Selle kaeviku kaevas 1898. aastal välja tuntud teadlane D. Stavropoulos maalilise Rheneia saarekese juurest. Muuseumi elegantse arhitektuurse osa kavandas tuntud arhitekt Alexandros Lykakis. Muuseumile kuuluva hoone ehitamise idee sündis haridusministeeriumi poolt koostöös Ateena Arheoloogiaühinguga. Tähelepanuväärne on ka hellenistlikule perioodile kuuluvate vaaside kollektsioon. Üks muuseumi peamistest vaatamisväärsustest on üsna kunstipäraselt välja töötatud pithos, mis kujutab oskuslikult stseene Trooja vallutamisest. See tähelepanuväärne pithos kaevati välja 1961. aastal, kui kaevurid kaevasid Mykonosel kaevu.
Pithos kujutab kunstiliselt Trooja armee langemist puusliku hobuse küljest. Pithose keha on ümbritsetud tahvlitega, mis kujutavad sõdureid, kes lähevad rünnakule süütute naiste ja laste vastu. Teadlased usuvad, et pithos pärineb 7. sajandist eKr. On ka massiivne arhailine amfora, mis on silmatorkav keerukalt kujundatud kaunistustega. Eriti oluline on kuju, mille kaelal on sfinks ja kehal hobuse pea.
Silmatorkav on ka Glykoni hauatähis, mis avastati juhuslikult merest. Ohvrit on näha kaljudel istumas, valutavas ja mõtlikus meeleolus, mis vaatab tühjalt laeva vöörmiku suunas. Pjedestaalil on kiri järgmiste sõnadega: Glykon, Protogenise poeg, vooruslik, olgu sulle õnneks. See hauatähis on üks muuseumi hindamatutest kogudest.
Lisaks Glykoni hauatähisele on seal ka Tertia Horaria hauatähis. Surnud naine on kujutatud istuvana, kes ulatab lahkumiskäe oma abikaasale, kes asub otse ees. Samuti on kujutatud orjastatud last koos oma surnud naise ehtekonteineriga. See hauatähis asus marmorsarkofaagi peal, millele oli kirjutatud kiri Tertia Horaria Rheneias asuvas tuntud hellenistlikus kalmistus. Arvatakse, et see kuulub 2. sajandisse eKr.
Rheneiast on pärit ka Heraklese kuju. See hindamatu väärtusega kuju leiti 1899. aastal Heraklese turvalise taeva seest. Julge mees on kujutatud alasti ning hoiab vasakus käes nuiat ja lõvinahka. See peen kuju on valmistatud paria marmorist ja kuulub arvatavasti 2. sajandisse. Küklaadide traditsiooniline praadipann, mille alumisel osal on keerukas kaunistus, sealhulgas naise suguelundid, on välja kaevatud Mykonose hauast ja arvatakse, et see kuulub varasesse Küklaadide ajastusse.
Üks muuseumi tuntumaid esemeid on arhailine Hydria, mida kaunistavad keerukalt kujundatud lillemustrid ja hobuste kujutised. See on vaid üks paljudest vaasidest, mis puhastuskraavist välja kaevati. Ka imeilus punase figuuriga hüdria on vaatamist väärt ja paistab silma lendava Nike'i kuju poolest. Vasakpoolsel küljel on näha hirve, kes tormab vasakule poole.
Vana-Kreeka tsivilisatsioon kasutas teadaolevalt savi kunstiliste figuuride kujundamiseks. Mykonose arheoloogiamuuseumis on eksponeeritud suurepärane savist figuur ilusast naisest, keda kujutatakse traditsioonilist tšitonit ja himatsiooni kandes. See haruldane savifiguur avastati Rheneia linnast ja pärineb 2. sajandist. Samuti paistab silma traditsioonilist riietust kandva surnud mehe kuju. Sarnaselt ilusa naise savifiguuriga leiti ka see surnud mehe kuju hellenistlikust Rheneia asupaigast.