Οι έντεκα αίθουσες της μόνιμης έκθεσης του Μουσείου άνοιξαν στο κοινό σταδιακά από το 1997 έως τις αρχές του 2004. Σε μια έκταση 3.430 τ. μ. παρουσιάζονται μέσω αυθεντικών εκθεμάτων, που προέρχονται κυρίως από τη Θεσσαλονίκη αλλά και τη Μακεδονία γενικότερα, εποπτικού υλικού και πολυμέσων, πτυχές του βυζαντινού και μεταβυζαντινού πολιτισμού, μέσα από επιμέρους θεματικές και σύμφωνα με την καθιερωμένη περιοδολόγηση της βυζαντινής ιστορίας και τέχνης, δίδοντας ιδιαίτερη έμφαση στον άρτιο και ευφάνταστο μουσειογραφικό και καλλιτεχνικό σχεδιασμό. Εκτίθενται 3190 αρχαιολογικά αντικείμενα, κειμήλια και έργα τέχνης από τα 46.000 και πλέον που περιλαμβάνονται στις συλλογές του, τα οποία χρονολογούνται από τον 2ο έως και τον 20ο αι. μ. Χ.

Ο επισκέπτης μετά τον χώρο υποδοχής εισέρχεται και προχωρά σε έναν εσωτερικό «δρόμο» με ελικοειδή ανοδική πορεία για να καταλήξει στο επίπεδο από το οποίο ξεκίνησε μέσω μεγάλης κλίμακας καθόδου. Ο δρόμος αυτός ενοποιεί τους εκθεσιακούς χώρους δίνοντας παράλληλα στον επισκέπτη τη δυνατότητα της επιλογής, να επισκεφτεί δηλαδή μια συγκεκριμένη αίθουσα χωρίς να δει αναγκαστικά τις προηγούμενες. «Αυτή η αντιθετική σχέση πορείας – αίθουσας που επιτείνεται και με τη διαφορετική επεξεργασία των υλικών, χαρακτηρίζει την ποιότητα του εσωτερικού χώρου του Μουσείου». Ο φωτισμός της πορείας γίνεται από εσωτερικές αυλές και παράθυρα – υαλοστάσια, ενώ ο φωτισμός των αιθουσών από την ανωδομή με στοιχεία ηλιοπροστασίας.

Εξερχόμενος αλλά και εισερχόμενος ο επισκέπτης στο χώρο υποδοχής του Μουσείου έχει τη δυνατότητα να ενημερωθεί μέσω συγκεκριμένης εφαρμογής, της ηλεκτρονικής πλατφόρμας «Εξερευνώντας τον κόσμο του Βυζαντίου», μια δημιουργία του Ευρωπαϊκού Κέντρου Βυζαντινών και Μεταβυζαντινών Μνημείων, για τις επιμέρους πτυχές της καθημερινής ζωής των βυζαντινών, η οποία συνάδει απόλυτα με το μουσειολογικό σκεπτικό του Μουσείου και με τον παιδαγωγικό του χαρακτήρα.