Στην αριστερή πλευρά της αίθουσας παρουσιάζονται ευρήματα από το ιερό του θεού της ιατρικής Ασκληπιού, που βρίσκεται στη νότια πλαγιά της Ακρόπολης. Τα πολυπληθή αφιερώματα με τις παραστάσεις λατρευτών που προσέρχονται στον Ασκληπιό και την οικογένειά του και τα τάματα με τις απεικονίσεις θεραπευμένων μελών του ανθρώπινου σώματος, μαρτυρούν τη μεγάλη σημασία που έχει το ιερό στη θρησκευτική ζωή της πόλης.

Το ιερό, που λειτουργεί και ως θεραπευτήριο, ιδρύεται το 420/19 π.Χ. Περιλαμβάνει ναό με το λατρευτικό άγαλμα του θεού, βωμό, πηγή με ιερό νερό, λάκκο προσφορών και δύο στοές. Η μια λειτουργεί ως χώρος εστίασης των ιερέων και των επισκεπτών και η άλλη ως εγκοιμητήριον ή άβατον, δηλαδή ως χώρος όπου οι ασθενείς διανυκτερεύουν πιστεύοντας ότι ο Ασκληπιός θα έρθει στα όνειρά τους για να τους θεραπεύσει θαυματουργικά ή να τους δώσει θεραπευτικές συμβουλές.