Музеят съдържа находки, които за много важни за историята ни – две къщи от периода на неолита, най-добре запазените в Европа от този период. Датират от VI хилядолетие преди Христа, съхранението им се дължи на пожара, унищожил селото, на кето са принадлежали къщи. Къщите, погребани в продължение на хилядолетия, са запазили предмети от ежедневието в много добро състояние.
Те имат общ покрив, изработен от слама и глина, но двете части са разделени от обща стена, като по този начин образуват две жилища. Къщите са изградени от дървени колове, преплетени с тънки пръти, обмазани със смес от глина и слама.
Обектът е открит през 1968 г. и на място е намерено значително количество керамика (от 80 до 120 съдове на помещение), изгорели зърна от пшеница, ечемик, леща, както и богат инструментариум, който показва нивото на развитие на селското стопанство в началото на периода на неолита.
В музея е представена постоянна експозиция – „Праисторическото изкуство в Старозагорско“, която се състои от глинени съдове, ритуални предмети и украса, изработени от мрамор, кост, глина и черупки. Предметите също предоставят информация за вярванията на хората по това време, включително и култа към слънцето, плодородието и Богинята-майка. В музея се съхранява най-древната мраморна фигура (от VI хилядолетие пр.Хр.), намерена по българските земи. В музея също са изложени модели на неолитните къщи, намерени при разкопки. Те ни дават ясна представа за това, как са изглеждали къщите по това време.