Ένα κομψό, νεοκλασικό κτήριο που κατασκευάστηκε με δωρεά του Α. Αθανασάκη στεγάζει από το 1909 το Αρχαιολογικό Μουσείο Βόλου. Το έναυσμα της ίδρυσής του έδωσαν οι γραπτές επιτύμβιες στήλες της ελληνιστικής Δημητριάδας. Αυτές οι στήλες απέσπασαν τη μεγαλύτερη φροντίδα του Δ.Ρ. Θεοχάρη στην επανέκθεση του 1961, που τις τοποθέτησε πάνω σε ενιαίο βάθρο από μαύρο μάρμαρο στις αίθουσες 2 και 4 και κατά μήκος των τοίχων τους καλύπτοντάς τις με συνεχείς υαλοπίνακες. Σε προθήκες εκτέθηκαν στην αίθουσα 2 ευρήματα από διάφορες μυκηναϊκές θέσεις της Θεσσαλίας, κτερίσματα από πρωτογεωμετρικούς και γεωμετρικούς τάφους του Καπακλί και της Πασπαλιάς και αναθήματα από το ναό του Θαύλιου Δία στο Βελεστίνο και από το ιερό της Αθηνάς στη Φίλια Καρδίτσας. Εκτέθηκαν επίσης τα ωραιότερα δείγματα κλασικών και ελληνιστικών χρόνων. Επηρεασμένος από τη νέα άποψη για τα μουσεία που προέτασσε τον εκπαιδευτικό τους ρόλο έναντι του αισθητικού, στην επανέκθεση του 1975 ο Γ.Χ. Χουρμουζιάδης κατάργησε τις προθήκες δημιουργώντας αίσθηση αμεσότητας. Στη συνέχεια επέλεξε τα αντικείμενα της έκθεσης όχι βάσει της καλλιτεχνικής τους αξίας αλλά βάσει της σπουδαιότητας που είχαν στις κοινωνικές διαδικασίες. Τον νεολιθικό πολιτισμό ανέδειξε χρησιμοποιώντας φιλικά του υλικά, όπως τοιχάρια αργολιθοδομής, λινάτσα, πέτρα, καλάμι. Στις αίθουσες 5 και 6 οι τάφοι και τα ταφικά ευρήματα τέθηκαν στην υπηρεσία μιας ανασκόπησης της λατρείας των νεκρών. Το 1985, το επιστημονικό προσωπικό του Μουσείου αποφάσισε να οργανώνει στην αίθουσα 1 περιοδική έκθεση με ευρήματα από πρόσφατες ανασκαφές.