Carmo archeologijos muziejus yra tarp buvusio karmelitų vienuolyno griuvėsių, ant kalvos, į kurią galima patekti Santa Justa liftu. Vienuolyną sunaikino 1755 m. žemės drebėjimas, iš gotikinės do Carmo bažnyčios išliko tik altoriaus dalis. 1864 metais čia buvo atidarytas muziejus, į kurį ėmė gauti artefaktai iš įvairiose šalies vietose esančių archeologinių vietovių. Muziejuje galima pamatyti Austrijos karalienės Marijos Anos kapą, karaliaus Ferdinando I antkapinį paminklą, skulptūras ir keramiką, XIII amžiaus mozaikas ir monetas, senovinius antkapius, ikikolumbinės Amerikos artefaktus, akmeninių ginklų kolekciją 101 eksponatas. Prie įėjimo į muziejų stovi akmuo su išgraviruotu gotikiniu tekstu, informuojančiu, kad popiežius Klemensas VII suteikia 40 dienų atlaidus visiems tikintiems krikščionims, kurie lankosi šioje šventykloje.