Το Αρχαιολογικό Μουσείο Μυκόνου κτίσθηκε το 1902, ειδικά για να στεγάσει τα ευρήματα απο τον "Βόθρο της Καθάρσεως" του 426/5 π.Χ., που αποκάλυψε το 1898 ο Δημ. Σταυρόπουλος στη Ρήνεια.

Το σχέδιο ήταν του αρχιτέκτονα Αλέξανδρου Λυκάκη, ενώ η δαπάνη καταβλήθηκε από το Υπουργείο Εθνικής Παιδείας και Θρησκευμάτων και την εν Αθήναις Αρχαιολογική Εταιρεία. Το οικόπεδο είναι δωρεά του Δήμου Μυκονίων. Το αρχικό νεοκλασικό κτήριο πήρε τη σημερινή "νησιώτικη" μορφή του το 1934, ενώ το 1972 προστέθηκε η μεγάλη ανατολική αίθουσα.