Δημιουργήθηκε το 2009 από την 7η Εφορεία Βυζαντινών Αρχαιοτήτων σε αίθουσα του Γυμνασίου που παραχωρήθηκε από το Δήμο Μελιβοίας, Εδώ φιλοξενούνται βυζαντινά γλυπτά, κεραμικά, τοιχογραφίες και νομίσματα από τις πρόσφατες ανασκαφές στην περιοχή του Κισσάβου, με σημαντικότερες εκείνες στο Κάστρο Βελίκας και τα βυζαντινά μοναστήρια του Όρους των Κελλίων.

Στην πρώτη ενότητα περιλαμβάνονται παλαιοχριστιανικές αρχαιότητες από την ανασκαφή στο οικόπεδο Καλαγιά, καθώς και το Κάστρο Βελίκας.
Στη δεύτερη υπάρχουν γλυπτά από τη βυζαντινή μονή στη Μονόπετρα Κουτσουπιάς, του 12ου αιώνα, τοιχογραφίες από τις μονές του Δερματά και το Κόκκινο Νερό, γλυπτά από το βυζαντινό ναό της Μεταμόρφωσης στη Σωτηρίτσα καθώς και από άλλες βυζαντινές θέσεις του Κισσάβου.

Άλλες αρχαιότητες της περιοχής φυλάσσονται στην Βυζαντινή Συλλογή Αγιάς, ενώ αντιπροσωπευτικό δείγμα θα εκτεθεί σύντομα στο Διαχρονικό Μουσείο Λάρισας.
Η συλλογή Μελιβοίας περιλαμβάνει επίσης μία προθήκη με αρχαία και βυζαντινά νομίσματα από την ευρύτερη περιοχή και συμπληρώνεται διαρκώς με νέα ευρήματα από τις ανασκαφές στο Κάστρο Βελίκας και παραδόσεις ιδιωτών.