Οι κληρούχοι, που οι Αθηναίοι εγκατέστησαν στη Λήμνο στα μέσα του 5ου αιώνα π.Χ., διατηρούσαν το δικαίωμα του αθηναίου πολίτη και συνέχιζαν να προσδιορίζονται από το δήμο και τη φυλή τους. Δύο δήμοι κληρούχων υπήρχαν στο νησί, ένας σε καθεμιά από τις πόλεις της λημνιακής «διπόλεως». Η Αθήνα από τον 4ο αιώνα π.Χ. έστελνε «επιμελητές». Επιγραφή του 329/8 π.Χ. αναφέρει δυο στρατηγούς της Λήμνου να μεταφέρουν στην Ελευσίνα τις «απαρχές» του σταριού και του κριθαριού.
Οι κληρούχοι εγκατέλειψαν τη Λήμνο μόνο μια φορά, μετά τη νίκη του Λύσανδρου στους Αιγός Ποταμούς (404/3 π.Χ.) που έφερε στο νησί τούς Σπαρτιάτες. Το 387 π.Χ. όμως, η Ανταλκίδειος ειρήνη αποδίδει τη Λήμνο, την Ίμβρο και την Τένεδο στους Αθηναίους. Οι εγχώριοι Λήμνιοι έχουν Βουλή και Εκκλησία του δήμου. Υπάρχει όμως και «εκκλησία και δήμος των τετελεσμένων», των μυημένων στα Καβείρια μυστήρια.
Μεγάλη σειρά επιγραφών του μουσείου αποτελούν οι «όροι», τα ορόσημα αγρών και οικιών. Οι ενεπίγραφοι όροι χρησίμευαν ως ορόσημο των υποθηκευμένων κτημάτων λόγω δανείου. Η Άρτεμις, πολιούχος της Μύρινας, λατρευόταν ως θεά της Σελήνης σε επίσημο ιερό μέσα στα όρια της πόλης. Ωστόσο, δύο επιγραφές είναι ορόσημα τεμένους της Αρτέμιδας που βρισκόταν έξω από τη Μύρινα. Αντίστοιχα, το ιερό των Καβείρων που ανήκε στην Ηφαιστία είχε κτιστεί έξω από τα τείχη της. Άλλοι δύο όροι βεβαιώνουν την ύπαρξη θρησκευτικής οργάνωσης των Οργεώνων υπό την αιγίδα του Ηρακλή. Το διάσημο κρασί του νησιού διαλέγεται με τον Διόνυσο. Τα Διονύσια φιλοξενούσαν και αγώνες τραγωδίας.
Άλλες επιγραφές παραπέμπουν στη λατρεία του Ηφαίστου, πολιούχου της Ηφαιστίας, και των Καβείρων που ονομάζονται Μεγάλοι Θεοί.
Ιδιαίτερη κατηγορία επιγραφών αναφέρεται σε χειραφετήσεις δούλων. Εξαιτίας τους η αίγλη του Καβειρίου είχε φτάσει έως την Αθήνα. Οι επιτύμβιες επιγραφές σκαλίζουν σε στήλες το όνομα του νεκρού με ή χωρίς την ανάγλυφη παράστασή του. Επιτύμβιες είναι σχεδόν όλες οι επιγραφές που προέρχονται από την Ίμβρο και την Τένεδο.