Situé dans le déambulatoire de la cathédrale Santa Maria Assunta, le musée présente un panorama significatif de l'art valdôtain du XIIIe au XVIIIe siècle, en combinant des pièces du riche trésor de la cathédrale avec des œuvres d'art provenant de diverses paroisses de la Vallée. Parmi les spécimens les plus précieux, on trouve un camée de l'époque romaine serti dans un cadre en or avec des pierres et des perles du XIIIe siècle, utilisé comme fermoir de chape, ainsi qu'une pièce unique, un diptyque consulaire d'Honorius, témoignage de l'art romain tardif. Les sculptures gothiques sont très importantes, notamment un ancien antependium en bois sculpté datant du 13e/14e siècle. La collection d'orfèvrerie est très riche, avec des objets français d'art limousin et des bustes reliquaires en argent précieux gravés et sertis de cristaux et de pierres. On y trouve des pièces exceptionnelles, comme le grand coffret reliquaire de San Grato, dont l'exécution, initialement confiée à Guglielmo di Locana, a été achevée après sa mort par l'artiste flamand Jean de Malines. Le musée comprend une collection de sculptures sépulcrales en marbre, des productions du XVe siècle de l'artiste valdôtain Stefano Mossettaz.
