>
Οι εκτεταμένες ανασκαφές στον αρχαιολογικό χώρο έθεσαν, από τα πρώτα κιόλας χρόνια, την άμεση ανάγκη φύλαξης του πολύ μεγάλου αριθμού των σημαντικών ευρημάτων που ήλθαν στο φως, καθώς και της έκθεσής τους. Αρχικά, ως χώρος αποθήκευσης, χρησιμοποιήθηκε η εκκλησία του Αγίου Ζαχαρία, που βρίσκεται σε κοντινή απόσταση καθώς και κάποια από τα σπίτια του χωριού της Ελευσίνας που είχαν παραμείνει στην περιοχή του αρχαιολογικού χώρου.
Το πρώτο κτήριο που οικοδομήθηκε για να στεγαστούν και να εκτεθούν τα ευρήματα του Ιερού, σε σχέδιο του αρχιτέκτονα Ιωάννη Μούσση, θεμελιώθηκε το 1889 στο νότιο άκρο του λόφου της αρχαίας ακρόπολης και παραδόθηκε στα μέσα του 1890. Πρόκειται για το «Αρχαιολογικό Μουσείο Ελευσίνας», ένα από τα παλαιότερα μουσεία στον ελλαδικό χώρο, ένα λιθόκτιστο, ισόγειο κτήριο που αποτελείται από πέντε αίθουσες σε παρατακτική κάτοψη. Στις αρχές της δεκαετίας του 1930 προστίθεται μία έκτη αίθουσα στο δυτικό τμήμα του και πραγματοποιείται η πρώτη ανακατάταξη του εκθεσιακού του περιεχόμενου.
Στα χρόνια της γερμανικής κατοχής λαμβάνονται μέτρα για την προστασία των εκθεμάτων που στεγάζει, τα σημαντικότερα από τα οποία μεταφέρονται στο Εθνικό Αρχαιολογικό Μουσείο, στην Αθήνα. Τα ογκώδη παραμένουν στις αίθουσες προστατευμένα με σάκους από χώμα, ενώ τα μικρότερα συσκευάζονται και κρύβονται στο εσωτερικό μιας αρχαίας δεξαμενής που βρίσκεται στον περιβάλλοντα χώρο. Με το τέλος του πολέμου γίνεται η αποκατάσταση των φθορών του κτηρίου και η επανέκθεση των αντικειμένων Ακολούθησαν διάφορες αλλαγές και προσθήκες στο εσωτερικό του, με κυριότερη την παρουσίαση της κεραμικής που προερχόταν από τις ανασκαφές στο «Δυτικό Νεκροταφείο», καθώς και των μεγάλων γύψινων προπλασμάτων του Ιερού (μακέτες) που κατασκεύασε ο αρχιτέκτονας Ιωάννης Τραυλός, ο οποίος, όπως είπαμε, συμμετείχε στις ανασκαφές του χώρου.
Η τελευταία επέμβαση πραγματοποιήθηκε μετά τον καταστροφικό σεισμό του 1999 που έπληξε και το μουσείο. Εκτός από την αποκατάσταση των ζημιών, έγινε ανακαίνιση στο κτήριο, εγκαταστάθηκε σύστημα κλιματισμού καθώς και νέος φωτισμός.
Από το 2023 λειτουργεί η επανέκθεση του Μουσείου
