El Museo Arqueológico pasa revista al pasado griego, tracio y romano de Messembria (antiguo nombre de Nesebar). En él se exponen estelas como la de la bella Iulia, anclas, objetos de bronce y vasijas. La Edad Media búlgara está representada por un icono de la Virgen de 1342, con una parte pintada y otra dorada en relieve. El sótano acoge una bonita colección de iconos de los ss. XVI al XIX entre los que destacan una Virgen protectora de Konstantin Zograf (1837), un San Eleuterio de Dimitar Zograf (1781) y una magnífica silla episcopal.