Προαύλιο

Μαρμάρινη σαρκοφάγος ρωμαϊκών χρόνων (2ος αι. μ.Χ.) με παράσταση της θήρας του Καλυδώνιου Κάπρου στην κύρια όψη της, δύο μεγάλες μαρμάρινες δάδες, σύνθετα κιονόκρανα των Μικρών Προπυλαίων και μαρμάρινα επιτύμβια αγγεία.

Αίθουσα I

Πρωτοαττικός αμφορέας (650 π.Χ.) με παράσταση της τύφλωσης του Πολύφημου στο λαιμό και του μύθου του Περσέα και της Μέδουσας στο σώμα του. Η «Φεύγουσα Κόρη» (αρχές 5ου αι. π.Χ.) από το διάκοσμο της Ιεράς Οικίας. Το ψηφισματικό ανάγλυφο των Ρειτών (421 π.Χ.).

Αίθουσα ΙΙ

Ακέφαλο άγαλμα της θεάς Δήμητρας, πρωτότυπο έργο του τέλους του 5ου αι. π.Χ., από το εργαστήριο του γλύπτη Αγοράκριτου. Αναθηματικά ανάγλυφα που εικονίζουν την «αποστολή» του Τριπτόλεμου για τη διάδοση της καλλιέργειας της γης.

Αίθουσα ΙΙΙ

Ακέφαλο άγαλμα του Ασκληπιού, πρωτότυπο έργο του 4ου αι. π.Χ. Αρχαϊστικό άγαλμα Κόρης που κρατούσε αρχικά μια χαμένη σήμερα λεκάνη με νερό για καθαρμούς. Αγαλμάτιο Ποσειδώνα, ρωμαϊκό αντίγραφο έργου του Λύσιππου.

Αίθουσα IV

Δύο μαρμάρινοι ανδριάντες ρωμαίων αυτοκρατόρων και άγαλμα του Αντίνοου, ευνοούμενου του Αδριανού.

Αίθουσα V

Το υπερφυσικού μεγέθους άγαλμα κιστοφόρου Κόρης, στο κέντρο της αίθουσας, είναι η μία από τις δύο Καρυάτιδες που στήριζαν τη στέγη των Μικρών Προπυλαίων (1ος αι. π.Χ.). Στην ίδια αίθουσα εκτίθενται δύο γύψινα προπλάσματα που αναπαριστούν το ιερό κατά τον 6ο αι. π.Χ. (στο κατώτερο επίπεδο) και κατά τους ρωμαϊκούς χρόνους (στο ανώτερο επίπεδο).

Αίθουσα VI

Εκτίθενται αγγεία και άλλα μικροευρήματα από το ιερό και τα νεκροταφεία της αρχαίας Ελευσίνας. Αντιπροσωπεύονται όλες οι φάσεις ζωής στο χώρο, από τα προϊστορικά χρόνια έως την Υστερορωμαϊκή περίοδο. Επίσης σε μία προθήκη εκτίθενται πήλινοι και λίθινοι κέρνοι, χαρακτηριστικά σκεύη της ελευσινιακής λατρείας.