Neben dem Archäologischen Museum auf der "Odos Stratou" (Straße der Armee) befindet sich das Byzantinische Museum.
Die Geschichte des Byzantinischen Museums in Thessaloniki ist die typische Geschichte eines griechischen Bauvorhabens. Zunächst sollte 1913 die Kirche Panagia Achiropiiti zum Byzantinischen Museum ausgebaut werden. Später entschloss man sich, doch die Rotonta zu nutzen. Da auch dies keine optimale Lösung gewesen ist, wurde 1975 eine Ausschreibung getätigt, welche 1977 entschieden worden ist. Die Grundsteinlegung erfolgte dann ziemlich zügig bereits im Jahr 1989. Schon vier Jahre später im Jahr 1993 ist das Museum fertiggestellt worden und im darauffolgenden Jahr sind viele Exponate aus Athen zurück nach Thessaloniki gekommen. Eingeweiht wurde das Museum am 11. September 1994. Die 11 Ausstellungsräume des Byzantinischen Museums Thessaloniki sind sukzessive zwischen 1997 und 2004 der Öffentlichkeit übergeben worden. Hat also von der Idee bis zur Fertigstellung nur knappe 91 Jahre gedauert.
Aber was lange wärt, wird richtig gut. 2005 ist das Byzantinische Museum Thessalonikis zu Europas Museum des Jahres bestimmt worden.
Das Byzantinische Museum ist das wohl modernste Museum in ganz Griechenland. In dem Museum wird weniger Wert auf die einzelnen Exponate gelegt, mehr wird der gesamte historische Kontext beschrieben.
Ausgestellt werden im Byzantinischen Museum Mosaiken, Fresken, Gebäudeteile und Alltagsgegenstände aus der Zeit Konstantins des Großen bis in das 19. Jahrhundert.