Το "Παλάτι Ιουστινιάνι" χρησιμοποιείται ως κτήριο περιοδικών εκθέσεων αρχαιοτήτων από τις συλλογές της Εφορείας.

Η πρώτη έκθεση λειτούργησε από το έτος 1986 μέχρι το 1992 και φιλοξένησε αποτοιχισμένες τοιχογραφίες, εικόνες και εκκλησιαστικά κειμήλια από ναούς της Χίου.

Η δεύτερη διοργανώθηκε το έτος 1994 και λειτούργησε έως το 2005. Περιελάμβανε γύψινα αντίγραφα χρυσών νομισμάτων, φυλακτό από στεατίτη, αποτοιχισμένες τοιχογραφίες με παραστάσεις Προφητών από το ναό της Παναγίας Κρήνας, μαρμάρινα αρχιτεκτονικά μέλη από ανασκαφές της Εφορείας κ.ά.

Η τρίτη έκθεση φιλοξενήθηκε για τέσσερις μήνες (Ιούλιο - Οκτώβριο 2012) και ήταν αφιερωμένη αποκλειστικά στον μεταβυζαντινό ζωγράφο Μιχαήλ Χωματζά που έδρασε στις αρχές του 18ου αι. στο νησί. Εκτέθηκαν τότε αποτοιχισμένες τοιχογραφίες από το ναό της Παναγίας Κρήνας και η έκθεση διοργανώθηκε με την ευκαιρία του επαναπατρισμού δύο κλεμμένων τοιχογραφιών από τον ίδιο ναό που είχαν φυγαδευτεί στο εξωτερικό και είχαν διατεθεί στο παράνομο εμπόριο έργων τέχνης.

Σύντομης διάρκειας φωτογραφικές εκθέσεις αφιερωμένες στις κρήνες της πόλης και του Κάστρου και στα γενουατικά μνημεία που σώζονται στο νησί της Χίου παρεμβλήθηκαν για μικρά χρονικά διαστήματα.

Η πιο πρόσφατη περιοδική έκθεση ήταν αφιερωμένη στα 35 χρόνια ανασκαφικών ερευνών που είχε διενεργήσει η 3η Εφορεία Βυζαντινών Αρχαιοτήτων στο Κάστρο της Χίου, ο οποίος είναι προστατευόμενος οικισμός ως ιστορικός και αρχαιολογικός χώρος, με Προεδρικό Διάταγμα του έτους 1924. Η έκθεση διήρκεσε από τον Αύγουστο του 2014 μέχρι το Νοέμβριο του 2015.

Σήμερα παρουσιάζεται μια νέα έκθεση, η έβδομη κατά σειρά περιοδική στο κτίριο, που περιστρέφεται θεματικά γύρω από τα φωτιστικά μέσα που χρησιμοποιήθηκαν έως την επικράτηση του ηλεκτροφωτισμού. Τα αντικείμενα προέρχονται από τις αποθήκες του Αρχαιολογικού Μουσείου και του Βυζαντινού Μουσείου της Εφορείας και συντηρήθηκαν στα Εργαστήριά της. Στην έκθεση έχει περιληφθεί και χάλκινο λυχνάρι που ανήκει σε ιδιωτική συλλογή και διατέθηκε ευγενώς ως δάνειο για τον εμπλουτισμό της περιοδικής έκθεσης.