Η τέταρτη αίθουσα, η οποία εγκαινιάσθηκε στις 10-11-2000, αναφέρεται στην περίοδο από τον 8ο έως και τον 12ο αι. Αυτήν την περίοδο οι μεγάλες παλαιοχριστιανικές πόλεις συρρικνώθηκαν σταδιακά ή εγκαταλείφθηκαν, λόγω της οικονομικής κρίσης που οφειλόταν σε εχθρικές επιδρομές, επιδημίες και σεισμούς, και στη θέση τους εμφανίστηκαν οι πόλεις – κάστρα. Ο 9ος αι., με τον Θρίαμβο της Ορθοδοξίας το 843, μετά την εικονομαχική κρίση και την αποκατάσταση της βυζαντινής κυριαρχίας στην Ανατολή και τη νότια Βαλκανική, σηματοδοτεί την έναρξη μιας νέας εποχής, της μεσοβυζαντινής, η οποία χαρακτηρίζεται  από την αναγέννηση των γραμμάτων και των τεχνών, της ελληνικής παιδείας, τον βυζαντινό ανθρωπισμό και την οικουμενική ιδέα του Βυζαντίου, με καθοριστική πολιτιστική και πολιτική επίδραση στον τότε γνωστό κόσμο και ιδιαίτερα στους βαλκανικούς λαούς.

Στην έκθεση σχολιάζονται με αυθεντικό και πληροφοριακό υλικό θέματα όπως η Εικονομαχία, η αρχιτεκτονική (ο οκταγωνικός και ο σταυροειδής εγγεγραμμένος τύπος που εκφράζει τη νέα θεολογία μέσω της αποκρυστάλλωσης του εικονογραφικού προγράμματος) η ζωγραφική και η γλυπτική του μεσοβυζαντινού ναού,  η άνθηση του μοναχισμού, ο εκχριστιανισμός των Σλάβων από τους Θεσσαλονικείς αδελφούς Κωνσταντίνο – Κύριλλο και Μεθόδιο, και γενικότερα εκφάνσεις του δημόσιου και ιδιωτικού βίου εκείνη την περίοδο μέσα από ταφικά μνημεία, κεραμικά, νομίσματα, μολυβδόβουλα, αντικείμενα καθημερινής χρήσης, ένδυσης και καλλωπισμού.