Музеят е създаден през 1936 г. на основа богата колекция от местни артефакти, свързани с Античността.
Официално е открит през 1970 г. като общинска културна институция в хода на Четвъртата национална археологическа конференция, проведена в Благоевград. Музеят организира и провежда археологически проучвания на терена на античното селище, разположено под съвременния град Сандански. Притежава представителни колекции от надгробна мраморна пластика и антични мозайки. Открояващ се акцент на работата му е поддържането и експонирането на античния обект "Базиликата на епископ Йоан". Фондът му включва над 11000 движими културни ценности. Осъществява популяризаторска и научна дейност. Филиал на Музея в Сандански и Музеят в град Мелник.