Η επέκταση του Μουσείου και η διαμόρφωση του περιβάλλοντος χώρου έγινε βάσει της μελέτης του αρχιτέκτονα Μιχάλη Σουβατζίδη. Στις εργασίες περιλαμβάνονταν και ο εκσυγχρονισμός και η επισκευή του υπάρχοντος παλαιού κτηρίου 613,73 τ.μ., με την τροποποίηση της παλαιάς διαρρύθμισης του, την καθαίρεση των γειτονικών κτισμάτων (γραφείο εφόρου, χώρων υγιεινής), την προσθήκη πρόστυλου στην κύρια είσοδο και τη δημιουργία ανεμοφράκτη, την επισκευή οικοδομικών στοιχείων (επιχρίσματα, κουφώματα, χρωματισμοί, ψευδοροφές), την εγκατάσταση κλιματισμού και την επένδυση των όψεων με εμφανή ειδικό τσιμεντόλιθο.
Το παλαιό κτήριο ενοποιήθηκε με το νέο κτήριο της επέκτασης ώστε να αποτελέσουν ένα ενιαίο κτήριο. Το κτήριο της επέκτασης είναι συνολικού εμβαδού 2.692,23 τ.μ. με 1.390 τ.μ. στεγασμένους ημιυπαίθριους χώρους, και αποτελείται από 3 υπόγεια, ισόγειο και δώμα. Σε αυτό έγιναν εργασίες αντιστήριξης με πασσάλους και μανδύες, εκσκαφές, τοιχοποιίες, καλύψεις, Η/Μ εγκαταστάσεις, εργασίες διαμόρφωσης περιβάλλοντος χώρου 1.749 τ.μ. και επίχωση των αρχαίων τα οποία βρέθηκαν κατά την εκσκαφή των θεμελίων και αποφασίστηκε η διατήρησή τους αρχικά σε κατάχωση για την προστασία τους.