Σε αυτό το μικρό αρχαιολογικό μουσείο εκτίθενται ευρήματα τόσο από την περιοχή της Βραυρώνας όσο και από την ευρύτερη περιοχή των Μεσογείων, από πόλεις όπως η Μέριντα, η Περάτη και η Ανάβυσσος.
Τα εκθέματα του μουσείου χρονολογούνται από την Πρώιμη Εποχή του Χαλκού έως και τη Ρωμαϊκή Εποχή. Ωστόσο, το μεγαλύτερο κομμάτι του εκθεσιακού χώρου στον πρώτο όροφο το καταλαμβάνουν τα ευρήματα του Ιερού της Βραυρωνίας Αρτέμιδας. Εκεί είναι και τα σημαντικότερα εκθέματα του μουσείου, τα γλυπτά.
Ανάμεσά τους ξεχωρίζουν τα απίστευτα γλυπτά των «Άρκτων», των μικρών κοριτσιών που ήταν αφιερωμένα στη Θεά Άρτεμη.
Γενικά, το μουσείο ανεγέρθηκε στα τέλη της δεκαετίας του 1960 με πρωταρχικό στόχο να φιλοξενήσει μόνο ευρήματα από τις ανασκαφές στο ιερό της Βραυρώνιας Αρτέμιδας. Με τον καιρό όμως συμπεριλήφθηκαν στις προθήκες του και άλλα.
Το 2009, ο εκθεσιακός του χώρος ανακαινίστηκε, σύμφωνα με τις σύγχρονες τάσεις που επικρατούν στα μουσεία.
Τέλος, το διώροφο κτίριό του, με το υπέροχο αίθριο, βρίσκεται σε απόσταση ενός περίπου χιλιομέτρου πριν τον Αρχαιολογικό Χώρο Βραυρώνας.
