Le musée présente in situ, deux habitations de l‘époque néolithique, les mieux préservées en Europe de cette période. Datées du VI millénaire avant J.C., leur bonne conservation est due à l‘incendie qui a ravagé le village auquel les habitations appartenaient. Les maisons, ensevelies pendant des millénaires, ont gardé les objets du quotidien des propriétaires en très bon état.
Les habitations partagent le même toit, fait de paille et de feuillage, mais les deux pièces sont séparées par un mur commun, formant ainsi deux habitations. Les habitations sont faites en pieux de bois reliés par une haie de perches enduite d’un mélange d’argile et de paille.
Lors de la découverte du site en 1968, une quantité importante de céramiques a été trouvée sur place (de 80 à 120 récipients par habitation), des grains brûlés de blé, orge, lentille, ainsi qu‘un riche outillage qui démontre le niveau de développement de l‘agriculture au début de l‘époque néolithique.
Dans le musée est exposée également la collection permanente – L‘art préhistorique de la région de Stara Zagora, composée de récipients en argile, des objets rituels et de décoration, fabriqués en marbre, os, argile ou coquillages. Les objets livrent également des informations sur les croyances des habitants à cette époque, notamment le culte du soleil, de la fertilité et de la Déesse-mère. Le musée conserve également la plus ancienne figure en marbre (VI millénaire avant J.C) trouvée sur les terres bulgares. Dans le musée sont exposés également des modèles de maisons néolithiques, trouvés lors des fouilles. Ils nous donnent une idée précise à quoi ressemblaient les maisons à cette époque.
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