A parte le catacombe, l'attrazione principale del quartiere Tyche è l'imperdibile Museo Archeologico, situato in Viale Teocrito. Il museo, un po' labirintico ma ben strutturato, contiene la più vasta collezione di antichità della sicilia, una raccolta che merita una visita prolungata per ammirare i tesori quasi indescrivibili restituiti dai siti archeologici di tutta la provincia e oltre, e che costituisce una tappa fondamentale per approfondire la conoscenza della peristoria e delle prime epoche storiche della Sicilia. Vicino all'ingresso, un cartello esplicativo mostra in colori diversi i tre settori principali in cui è distribuito il ricchissimo materiale: preistoria (settore A); colonizzazione greca, con reparti provenienti da Siracusa, da Megara Hyblaea e dalle colonie calcidesi (settore B); e reperti provenienti da Gela, da Agrigento, dalle subcolonie siracusane e dai centri indigeni siculi, fra cui molto materiale dai siti di Pantalica e Castelluccio (settore C).

Nel settore A che raccoglie fossili, minerali, scheletri e resti di animali preistorici e manufatti preistorici (soprattutto ceramiche) del Paleolitico in avanti, spiccano un grande vaso in ceramica rossa, semplice ed elegante, proveniente da Pantalica e il grande "ripostiglio" di Adrano dell'VIII secolo a.C. (il "ripostiglio" era un insieme di oggetti in bronzo racchiusi in un contenitore e nascosti alla vista).

Il pezzo più famoso del museo, esposto nel settore B, è la sinuosa Venere Anadiomene, conosciuta anche come Venere Landolina, dal nome dell'archeologo che la scoprì nel 1804. Il termine Anadiomene significa "che sorge dal mare" e spiega la sua posa ritrosa: con la sinistra Venere regge la veste, mentre i perni indicano che il braccio destro, adesso mancante, copriva i seni. Probabilmente, la statua, priva della testa, ha sempre suscitato reazioni estreme: alcuni hanno esaltato la delicatezza e la naturalezza dell'opera, altri ne hanno condannato la "falsa modestia", perché la posa volutamente sensuale simboleggerebbe il declino dell'epoca classica e l'avvento di un nuovo periodo di decadenza. Il delfino ai piedi della statua, l'emblema di Afrodite, è l'unico segno che indica che si tratta di una dea.

Fra i pezzi del periodo arcaico dell'arte greca, il museo possiede alcuni bellissimi kouri, statue virili di giovinetti muscolosi e dalle forme armoniose, uno dei quali, una statua marmorea acefala proveniente da Lentini (settore B), rappresenta uno degli esempi più raffinati di arte greca arcaica (intorno al 500 a.C.). Dello stesso periodo, dalla colonia di Megara Hyblaea provengono un meraviglioso kouros arcaico del VI secolo a.C. e la singolare statua in calcare di un'imponente Dea Madre che allatta due gemelli, un'immagine di rotonda bellezza materna che esprime tenera armonia ed è collegata ai riti della terra e della fertilità, così come la Venere Landolina è dedicata al culto della sensualità. All'arte greca (settori B e C) appartengono anche altre importanti sculture, fra cui spiccano i busti in terracotta di Demetra e Kore (V-IV secolo a.C.), uno stupendo efebo nudo in bronzo in bronzo del V secolo, un pregevole, piccolo torso di efebo del 500-490 a.C., un kourotrofos del VI secolo a.C., una bella statuetta ellenistica di Eracle, della scuola di Lisippo (300 a.C. circa), e il simbolo del museo, un cavallino in bronzo. Da notare nel settore C anche la splendita, grande statua fittile di Demetra o Kore assisa in trono, della seconda metà del V secolo, la figura del cavaliere a cavallo e le tre statuette arcaiche in legno provenienti da Palma di Montechiaro (VII secolo a.C.).
Le enormi urne sepolcrali (pithoi) del VII secolo a.C. sono magnifiche; di rilievo anche le raccapriccianti maschere teatrali e, nell'area centrale del museo il superbo Sarcofago di Adelfia, un sepolcro in marmo finemente lavorato del IV secolo, proveniente dalle catacombe di San Giovanni. La tomba ospita le spglie della moglie di un ufficiale romano, e la coppia è scolpita a rilievo sul sarcofago, circondata da altri rilievi raffiguranti scene del Vecchio e Nuovo Testamento. Tra i frammenti architettonici, di particolare pregio sono la lastra fittile a bassorilievo di una piccola Gorgone alata policrama e la cornice marmorea con gronde a testa leonina (settore B), entrambe provenienti dal Tempio di Atena di Siracusa, e un'imponente maschera di Gorgone dipinta prelevata dal fregio di un tempio di Gela (settore C).