Το έργο «Αποκατάσταση διατηρητέου λουτρού (Χαμάμ) στη Μήθυμνα Λέσβου και ανάδειξή του σε χώρο τεκμηρίωσης, κατασκευής, χρήσης και λειτουργίας των Οθωμανικών λουτρών» υλοποιήθηκε από την Υπηρεσία Νεωτέρων Μνημείων και Τεχνικών Έργων Βορείου Αιγαίου στο διάστημα από το 2010 έως το 2015, με χρηματοδότηση από το ΕΣΠΑ 2007-2013, Επιχειρησιακό Πρόγραμμα «Κρήτη και Νήσοι Αιγαίου 2007-2013». 

Το Οθωμανικό λουτρό (Χαμάμ) στη Μήθυμνα Λέσβου συγκαταλέγεται ανάμεσα στα πιο σημαντικά κτίσματα που διασώζονται από την Οθωμανική περίοδο στην περιοχή. Ήταν ένα δημόσιο λουτρό, το οποίο μοιράζονταν γυναίκες και άνδρες διαδοχικά, σε διαφορετικές ώρες και ημέρες και, όπως όλα τα λουτρά, συνδεόταν άμεσα με την καθημερινή και θρησκευτική ζωή των Οθωμανών. Η απουσία επιγραφών και άλλων πληροφοριακών στοιχείων καθιστούν δύσκολη την ακριβή χρονολόγηση του μνημείου. Μελετώντας, όμως, τα μορφολογικά και κατασκευαστικά του χαρακτηριστικά, πιθανολογείται πως κατασκευάστηκε κατά τον 19ο αιώνα, αποτελώντας μια ενότητα με τα άλλα Οθωμανικά κτίσματα της περιοχής. 

Το λουτρό βρίσκεται στο κέντρο του σημερινού οικισμού, κοντά στο Καρσί Τζαμί (ή Μεγάλο Τζαμί), επί παρόδου της οδού Κάστρου και κτίστηκε πάνω στη φυσική πλαγιά της περιοχής, αξιοποιώντας τις υψομετρικές διαφορές του βραχώδους εδάφους. Η διάταξη των χώρων του, σύμφωνα με τα λειτουργικά τους κριτήρια, ακολουθεί τον τυπικό άξονα οργάνωσης των λουτρών, δηλαδή μετάβαση από τον ψυχρό, στο χλιαρό και έπειτα στο θερμό χώρο.

Το λουτρό σταμάτησε να λειτουργεί κατά τη δεκαετία του 1960, διάστημα κατά το οποίο έγιναν και οι τελευταίες επεμβάσεις στο κτίσμα, οι οποίες αλλοίωσαν τόσο τον αρχικό χαρακτήρα των εσωτερικών του χώρων όσο και τον τρόπο λειτουργίας του. Το κτίριο είχε πάψει να λειτουργεί ως λουτρό πάνω από 40 χρόνια και είχε αφεθεί απροστάτευτο στις κατά καιρούς καιρικές συνθήκες και τις αυθαίρετες ανθρώπινες παρεμβάσεις. Η γήρανση των υλικών και η μακρόχρονη εγκατάλειψή του είχαν ως αποτέλεσμα την εμφάνιση σειράς φθορών και ζημιών. Το μνημείο έχει περιέλθει στην ιδιοκτησία του Δήμου και έχει χαρακτηριστεί ως ιστορικό διατηρητέο μνημείο από το Υπουργείο Πολιτισμού με την αριθμ. ΥΠΠΟ/ΔΙΛΑΠ/Γ/3091/53115/25-10-85 (ΦΕΚ706/β/21-11-85) Υπουργική Απόφαση. 

Βασικός στόχος της αποκατάστασης του μνημείου ήταν να γίνει εμφανής η αρχική χρήση και ο τρόπος λειτουργίας του ως χαμάμ. Η φιλοσοφία των επεμβάσεων της δομικής αποκατάστασης που προτάθηκε ήταν η διαφύλαξη της κατασκευαστικής δομής του μνημείου στο μεγαλύτερο δυνατό βαθμό σε σχέση με τις ανάγκες της αποκατάστασης της στατικής του επάρκειας. Σε αυτή την κατεύθυνση έγιναν μια σειρά ήπιες επεμβάσεις, που απέβλεπαν κυρίως στην ανάδειξη των αρχιτεκτονικών, μορφολογικών και κατασκευαστικών του χαρακτηριστικών. Η πρόταση επανάχρησης είχε στόχο την ανάδειξη του μνημείου και την ουσιαστική επανένταξή του στον πολεοδομικό και κοινωνικό ιστό της πόλης. Η μελέτη προέβλεπε την επανάχρηση του χώρου ως μουσείου με την ανάδειξη και την ενσωμάτωση εσωτερικών εγκαταστάσεων, πληροφοριακού υλικού και αντικειμένων, σχετικά με τη λειτουργία, τη χρήση και την κατασκευαστική δομή των Οθωμανικών Λουτρών στη Λέσβο.