Το Βυζαντινό Μουσείο, που σήμερα είναι ανοιχτό στους επισκέπτες και στεγάζει ένα τμήμα των κειμηλίων της Εκατονταπυλιανής, έχει βέβαια τη δική του μικρή ιστορία. Η συγκρότηση της συλλογής εικόνων και κειμηλίων στην Εκατονταπυλιανή άρχισε αρκετά νωρίς, στις αρχές του αιώνα μας, με πρωτοβουλία του αρχιμανδρίτη και εφημερίου της Εκατονταπυλιανής Γεωργίου Φιλ. Σκαραμαγκά (1867 - 1944). Περιελάμβανε αρχικά έργα που βρίσκονταν από αιώνες στον ίδιο το ναό και άλλα που συλλέχθηκαν ως επί το πλείστον από εκκλησίες της Παροικίας. Έκτοτε η συλλογή εμπλουτιζόταν συνεχώς είτε από δωρεές είτε με την περισυλλογή και άλλων εικόνων.
Η πρώτη αυτή συλλογή στεγάστηκε αρχικά στα ισόγεια κελιά της βόρειας πτέρυγας της Εκατονταπυλιανής, γνωστή ως "Βυζαντινό Μουσείο Πάρου", που οργάνωσε γύρω στο 1931 η παριανή αρχαιολόγος Ειρήνη Βαρούχα Χριστοδουλοπούλου (1896 - 1979). Με το θάνατο όμως του πατρός Γεωργίου Σκαραμαγκά, ο οποίος από το 1936 είχε διοριστεί έκτακτος επιμελητής αρχαιοτήτων, το μουσείο έκλεισε. Αργότερα, επί αρχιερατείας τουΜητροπολίτη Επιφανίου, η συλλογή μεταφέρθηκε σε τρία κελιά του επάνω ορόφου της νότιας πτέρυγας του κτιριακού συγκροτήματος της Εκατονταπυλιανής, τα οποία είχαν ειδικά διασκευαστεί για να τη στεγάσουν. Έτσι, το "Βυζαντινό Μουσείο Πάρου" λειτούργησε πάλι, για μικρό όμως χρονικό διάστημα, σε αυτούς τους χώρους. Μετά τον θάνατο του Μητροπολίτη Επιφανίου, το μουσείο έκλεισε για δεύτερη φορά και τα έργα συγκεντρώθηκαν και αποθηκεύτηκαν σε ένα κελί.
Εν τω μεταξύ, το 1967, αρκετές από τις εικόνες της συλλογής συντηρήθηκαν επιτόπου από το προσωπικό των τότε Κεντρικών Εργαστηρίων Συντήρησης και αργότερα, το 1980-81, συντηρήθηκαν και άλλες εικόνες στο Κέντρο Συντήρησης Αρχαιοτήτων της Αρχαιολογικής Υπηρεσίας.
Τον Απρίλιο του 1993, επί αρχιερατείας του Σεβασμιωτάτου Μητροπολίτη κυρίου Αμβροσίου, έγινε και πάλι δυνατή η επανέκθεση τμήματος της συλλογής από τη 2η Εφορεία Βυζαντινών Αρχαιοτήτων, με την ολόθερμη συνεργασία και συμπαράσταση της Διοικούσας Επιτροπής του Προσκυνήματος. Παράλληλα άρχισε η σταδιακή συντήρηση στο εργαστήριο της ίδιας Εφορείας και των υπόλοιπων εικόνων.
Η νέα έκθεση εγκαινιάστηκε την 21 Μαΐου 1996, κατά τον εορτασμό των 17 Αιώνων Εκατονταπυλιανής, και στεγάστηκε σε τρεις ισόγειους ενοποιημένους χώρους, ένα παρεκκλήσι και δύο αίθουσες, στη νοτιοδυτική γωνία του συγκροτήματος των κλλιών της Εκατονταπυλιανής, εκεί όπου παλαιότερα λειτουργούσαν τάξεις του Δημοτικού Σχολείου της Παροικιάς. Περιελήφθησαν προς το παρόν όσα έργα ήταν σε καλύτερη κατάσταση διατήρησης.
Στην πρώτη και μεγαλύτερη αίθουσα εκτίθενται κυρίως εικόνες, στο μικρό παρεκκλήσι ξυλόγλυπτα και στην τρίτη αίθουσα άμφια, πόρπες, άλλα εκκλησιαστικά κειμήλια και ο ξυλόγλυπτος επιτάφιος της Εκατονταπυλιανής. Στις δύο μικρότερες αίθουσες, σε ειδικές προθήκες, εκτίθενται και λίγα έργα αργυροχοΐας. Τα υπόλοιπα κειμήλια της συλλογής φυλάσσονται σε ένα κελί του συγκροτήματος. Ελπίζουμε ότι σύντομα, αφού συντηρηθούν και τα υπόλοιπα έργα, θα γίνει δυνατή μια νέα σύγχρονη και τελική επανέκθεση του συνόλου των εικόνων και των κειμηλίων.
