Amplasat in partea veche a orasului, Muzeul Arheologic este gazduit in cladirea templului Sf. Cyril si Sf. Methodius, pus la dispozitia municipiului de catre Sfantul Sinod in anul 1961, expozitiile acestuia fiind prezente si in foarte multe sali ale Centrului Cultural al orasului Sozopol, inca din anul 1978.

Muzeul dezvaluie istoria si traditia culturala a orasului de la sfarsitul mileniului al VI-lea i.H., pana in secolul al XVII-lea d.H. De altfel, expozitiile sunt impartite in doua categorii: arheologia (mileniul al V-lea i.H. – secolul XVII d.H.) – baionete din perioada mileniului 2-mileniul 1 i.H.; vase antice grecesti pictate intre secolele VI-V i.H.; fete de masa si statuete de teracota descoperite la necropola Apolonia, de pe plaja Harmanite; amfore antice si medievale realizate in perioada secolelor VI i.H. – secolul XIV d.H.; si arta crestina (secolele XVII-XIX d.H.).

Aici se gaseste si cea mai mare colectie de vase de ceramica antice, pictate intre secolele VI-II i.H., dar si de vase de ceramica realizate in stil ionic si de arte plastice, colectia fiind denumita „Atelierul in care se gasesc cuptoarele pentru ceramica ale secolelor XII-XV d.H.”.

Cladirea beneficiaza si de sicriul albastru ce contine moastele Sfantului Ioan Botezatorul, relicve descoperite in urma sapaturilor arheologice din apropierea Insulei Sf. Ivan, in vara anului 2010. Tot aici, se gaseste si o cutiuta, cu o inscriptie in limba greaca, care vorbeste despre calatoria moastelor catre Insula Sf. Ivan.

La nivelul anului 2011, vechiul oras Sozopol si moastele Sf. Ioan Botezatorul se aflau in topul celor 100 de atractii turistice ale Bulgariei.

Muzeul poate fi vizitat in perioada lunilor iunie-octombrie in intervalul orar 08.00 – 17.00, dar si in perioada lunilor noiembrie-mai, programul de vizitare fiind mai scurt, intre orele 08.00-12.00. In anotimpul de iarna, muzeul este deschis doar de marti – sambata.