Στις προθήκες της αίθουσας Γ σκιαγραφείται η πορεία του νησιού από τη Νεώτερη Νεολιθική περίοδο (4.500 π.Χ.) ως τις αρχές της Υστεροκυκλαδικής Ι περιόδου (αρχές 17ου αι. π.Χ.).

Στα εκθέματα πε ριλαμβάνονται νεολιθική κεραμική, πρωτοκυκλαδικά μαρμάρινα ειδώλια και αγγεία από νεκροταφείο στην περιοχή των Φηρών και από το Ακρωτήρι. Επίσης, πρωτοκυκλαδική κεραμική που περιλαμβάνει και ενδιαφέροντα ευρήματα της μετάβασης από την ΠΚ ΙΙΙ περίοδο (Ομάδα Καστριού) από τις νησίδες των Χριστιανών και από το Ακρωτήρι (3.300-2.000 π.Χ.), μεσοκυκλαδική κεραμική με μια σειρά από εντυπωσιακές πτηνόμορφες πρόχους, πολλές από τις οποίες είναι διακοσμημένες με χελιδόνια, από τον Φτέλλο, τον ’γιο Ιωάννη Ελεήμονα, το Μεγαλοχώρι και το Ακρωτήρι (20ός-18ος αι. π.Χ.) και δείγματα της πρώιμης κυκλαδικής χαλκοτεχνίας από τις δύο τελευταίες θέσεις.

Οι χάρτες και οι χρονολογικοί πίνακες σε συνδυασμό με τα ίδια τα εκθέματα, βοηθούν τον επισκέπτη να κατανοήσει τη σταδιακή ανάπτυξη της Θήρας σε σημαντικό αιγαιακό κέντρο, τη σχέση της με άλλες περιοχές ήδη από αυτή την πολύ πρώιμη περίοδο, και την τεχνολογική εξέλιξη των πολιτισμών του Αιγαίου γενικότερα.