Ο προϊστορικός οικισμός της Θερμής χωροθετείται στην ανατολική ακτή του νησιού της Λέσβου, σε απόσταση 10 χλμ. περίπου βόρεια της πόλης της Μυτιλήνης. Εντοπίστηκε και ανασκάφηκε από τη Βρετανική Σχολή Αθηνών, εκπροσωπούμενη από την αρχαιολόγο Winifred Lamb, κατά τα έτη 1929-1933. Η έρευνα αποκάλυψε μία σημαντική πόλη της Πρώιμης Εποχής του Χαλκού (3200-2400 π.Χ.) με πέντε διαδοχικές οικοδομικές φάσεις (Θερμή Ι-V), καθώς και οικιστικά κατάλοιπα της Μέσης και Ύστερης Εποχής του Χαλκού (2000-1300 π.Χ.). Μετά την ολοκλήρωση των ανασκαφικών εργασιών, ο χώρος επιχωματώθηκε για την προστασία των καταλοίπων και παρέμεινε ουσιαστικά απροσπέλαστος στους ειδικούς επιστήμονες και άγνωστος στους απλούς επισκέπτες για πολλές δεκαετίες.

Η αρχαιολογική σημασία της Θερμής, η ανάγκη προστασίας των καταλοίπων από τη θαλάσσια διάβρωση, την ανεξέλεγκτη φυσική βλάστηση και τις ανθρώπινες επεμβάσεις (καλλιέργεια - άροση), σε συνδυασμό με το γεγονός ότι αυτά βρίσκονται σε μία γρήγορα αναπτυσσόμενη παραθαλάσσια τουριστική περιοχή, καθιστούσε επιτακτική την ανάγκη να αποκαλυφθεί ο προϊστορικός οικισμός και να αναδειχθεί σε οργανωμένο και επισκέψιμο αρχαιολογικό χώρο. Για αυτούς τους λόγους Κ΄ ΕΠΚΑ ενέταξε την ανάδειξή του στο Περιφερειακό Επιχειρησιακό Πρόγραμμα «Πολιτισμός» του Κοινοτικού Πλαισίου Στήριξης 2000-2006, το οποίο ολοκληρώθηκε το 2008. Πέραν των άλλων εργασιών που πραγματοποιήθηκαν (αποψιλώσεις, αποχωματώσεις για την πλήρη αποκάλυψη του οικισμού, συντήρηση – στερέωση – αποκατάσταση οικιστικών καταλοίπων, έργων αντιστήριξης, κατασκευή δικτύου ομβρίων υδάτων, διάδρομοι επισκεπτών, ηλεκτροφωτισμός, δημιουργία χώρου στάθμευσης, φυτοκαλύψεις, τοποθέτηση εκμαγείων σε επιλεγμένους χώρους, εποπτικό υλικό κλπ), κατασκευάστηκε συγκρότημα δυο κτιρίων εξυπηρέτησης κοινού, συνολικού εμβαδού 97,59 τ.μ., που συνδέονται με ημιυπαίθριο χώρο εμβαδού 28,35 τ.μ. και στεγάζονται με ενιαία δίρριχτη κεραμοσκεπή στέγη.

Τέλος, η ανάγκη εύρεσης χώρου αποθήκευσης και μελέτης των ποικίλων κινητών ευρημάτων από την ανασκαφή και τις αποχωματώσεις, οδήγησε την Κ΄ ΕΠΚΑ στην εκπόνηση μελέτης ανέγερσης δύο νέων ισόγειων κτιρίων – μουσειακών αποθηκών, συνολικού εμβαδού 194,31 τ.μ. Το έργο εντάχθηκε στο Επιχειρησιακό Πρόγραμμα Κρήτης και Νήσων Αιγαίου 2007-2013 το 2010 και ολοκληρώθηκε το 2011.