Το μικρό μονόχωρο Μουσείο ιδρύθηκε στο τέλος του προηγούμενου αιώνα από τον Κωνσταντίνο Κουρουνιώτη, για να στεγάσει μέρος των ευρημάτων του Ιερού της Δέσποινας στη Λυκοσούρα και έγινε με δαπάνες της Αρχαιολογικής Εταιρείας. Το κτήριο ανακαινίσθηκε πλήρως και τα εκθέματά του επανεξετέθησαν τα έτη 1986-1987 από τον ΄Εφορο Αρχαιοτήτων Δρα Θ. Σπυρόπουλο.

Το Μουσείο περιλαμβάνει τις εξής συλλογές:

- Γλυπτά, επιγραφές, μαρμάρινα και πήλινα αναθέματα διαφόρων τύπων από το Ιερό της Δέσποινας, στη Λυκόσουρα Αρκαδίας,

- Διάφορα μικρά ευρήματα από την περιοχή γύρω από το Ιερό.