Географ та історик Страбон розповідає, що Мусейон в Александрії мав склепінчасті коридори з нішами та сидіннями. Там була велика їдальня для членів музею, що також мешкали неподалік. Там було багато різноманітних будівель, обсерваторія, зоопарк і ботанічний сад, лекційні зали, сполучені між собою склепінчастими переходами.
Птолемей помер у 283 р. до н. е., лише за два роки до того, як музей і бібліотека були завершені. Деметрій помер трьома роками пізніше в результаті нещасного випадку, від укусу ядовитої змії. Він перебував тоді під домашнім арештом, оскільки розсердив сина та наступника Птолемея, Птолемея II. Деметрій зробив класичну помилку радника, порадив поставити не на того коня. Він рекомендував Птолемеєві обрати спадкоємцем іншого сина, і Птолемей ІІ не міг цього пробачити. За іронією долі найвизначніший стратег елліністичної епохи помер як відлюдник, виснажений і залишений напризволяще друзями. Відомий його вислів: «Коли у тебе все добре, справжні друзі прийдуть до тебе лише на запрошення, у важкі часи вони прийдуть самі».
Утім, Птолемей ІІ був заступником культури. Він відвідував лекції у Мусейоні, був щедрим захисником учених, розширив бібліотеку та власне Мусейон.
Навряд чи у будь-якому іншому місті поважали бібліотекарів так, як в Александрії. Доглядач бібліотеки Мусейону був одночасно радником царя.
Після смерті Деметрія колекцію бібліотеки доручили талановитому організаторові Каллімаху з Кирени. Сувої папірусу були розподілені за різними категоріями. Їх розділяли на «книги» (якими ми їх знаємо сьогодні), згідно зі стандартними розмірами сувою. Каллімах здійснив колосальну роботу, створивши перший бібліотечний каталог (Pinakes). У ста двадцяти свитках було впорядковано критичний і біографічний реєстр авторів, чиї праці були зібрані в Александрійській бібліотеці. Хоча каталог було пізніше втрачено, він залишався довідником з грецької літератури аж до часів Візантійської імперії.
Поступово було створено граматику з розділовими знаками та знаками наголосу. Систему наголосу винайшов дослідник бібліотеки Аристофан Візантійський. Він належав до групи лінгвістів і поетів, завданням яких було копіювати та записувати всі створені до того часу твори грецької літератури та реконструювати написання оригіналів текстів.
У бібліотеці працювало багато перекладачів. Грецькою було перекладено п’ять перших книг Тори, іудейського Старого Заповіту, а зрештою і весь Старий Заповіт, Септуагінту.
Каллімах наголошував, що слід уникати наслідування майстрів минулого, адже новий час потребує нової літератури. Третій завідувач бібліотеки, Аполлоній Родоський, був одним з таких нових літературних талантів. Він написав твір «Ясон та Аргонавти» — можливо, найвідоміший роман еллінської епохи.
Птолемеї колекціонували тексти як одержимі. Було зібрано багато ієрогліфічних творів часів жерців Стародавнього Єгипту. Вдалося придбати також бібліотеку Аристотеля в повному обсязі. Крім Греції, книжки закуповували у Вавилонії та Індії. Птолемей ІІІ Евергет особливо захоплювався «позичанням» праць для копіювання та перекладу. Часто назад повертали копію, а оригінал залишався в Александрії, як це сталося з творами Еврипіда, Есхіла, Софокла. У деяких джерелах зазначається, що під час своєї зупинки в місті всі судна були зобов’язані пред’явити колекцію текстів для копіювання.
За часів розквіту в бібліотеці налічувалося, напевно, більше півмільйона папірусних сувоїв. Більшість із них містила понад один твір. За ініціативи Птолемея ІІІ у 235 р. до н. е. у храмі Серапіса було засновано дочірню бібліотеку, де зберігалися сорок тисяч нових згортків. Дві Александрійські бібліотеки разом становили собою найбільше сховище знань, створене людством до того часу.
Завдяки бібліотеці, поетам і лінгвістам, Александрія перетворилася на центр транспортування та продажу книжок. Копіювання творів класиків полегшувало те, що Єгипет був монополістом у виробництві папірусу. Александрія видавала книжки на експорт і конкурувала з іншим містом бібліотек Пергамом.