Музей был основан в 1914 году и включает в свою коллекцию более 25 тысяч экспонатов, относящихся к культуре от раннего христианского периода до византийской и пост-византийской эпох существования Греции.
Музей размещается в элегантном особняке флорентийского стиля, построенном в середине XIX века. В 30-е годы ХХ века по инициативе коллекционера Георгиса Сотириу и при содействии архитектора Аристотелиса Захоса особняк был превращен в музей. Вход был оформлен в виде монастырского двора, где разместили копию фонтана из монастыря Дафни с мозаичными панно.
Коллекции включают скульптуры, картины и небольшие украшения из Греции и других частей Византийской империи, в том числе в Малой Азии, Черного моря, Восточной Фракии, коптского Египта и княжеств на Дунае (территория современной Румынии) . Большая часть коллекции музея состоит из около 4000 религиозных и светских артефактов и украшений. Среди наиболее важных из них - это масляные лампы из Аттики, Коринфа, Малой Азии и Северной Африки, украшенные росписью в римской и христианской традициях начала 3-го - 6-й века.
Коллекция также содержит небольшие керамические бутылки со святым елеем, также известный как благословение, а также украшенные кресты, святыни из дерева, пост-византийские религиозные артефакты, редкие золотые (24-карата) монеты Византийской империи и ювелирные изделия 2 го- 7го веков.
Скульптурная коллекция музея состоит из 2000 экспонатов византийской и пост византийской эпох. В основном это архитектурные элементы из разрушенных церквей в области Аттика и декоративные элементы, такие как знаменитая маленькая статуя Христа-Орфея с острова Эгина (4 век), а также скульптурная композиция с острова Наксос, на которых изображены сцены Рождества Христова.
Не менее важной является коллекция керамики, вклющая элементы из всего периода византийского искусства. Коллекция текстиля состоит из церковных облачений византийского и пост-византийского периода (как правило, эпитафии и т.д.), многие из которых расшиты золотом. Самый старый образец датируется 14-м и 15-м веками.
Также в музее представлены рукописи, фрески, мозаики 13-го и 14-века, резные деревянные артефакты, медные гравюры, литографии и копии картин написаны знаменитые греческими художниками, такими как Фотис Контоглу.
Византийский музей в Афинах является одним из известнейших среди музеев мира, посвященных византийскому искусству. | 
