Das Museum wurde in den 1930er Jahren im Bischofspalast eingerichtet, der zu Beginn des 20. Jahrhunderts auf Wunsch von Corrado Ricci und dank des Domherrn Maurizio Cavallini errichtet wurde. Aufgrund einiger Beschädigungen während des Zweiten Weltkriegs musste es geschlossen werden und wurde bis zum Ende des Jahrhunderts aufgrund ständiger und langwieriger baulicher Eingriffe abwechselnd wiedereröffnet und wieder geschlossen. So wurde es in den 1950er Jahren wiedereröffnet, in den 1980er Jahren geschlossen und in den 1990er Jahren wiedereröffnet, bis die weniger belastende Entscheidung getroffen wurde, das Museum in die schöne Kirche Sant'Agostino zu verlegen.
Das Museum wurde nach dem Entwurf von Guicciardini & Magni Architetti wieder zum Leben erweckt; Die Ausstellung zeigt Werke aus der Kathedrale und zu einem kleinen Teil aus Kirchen der Diözese; ihr größtes Verdienst besteht jedoch darin, dass sie neben einigen Gemälden, Holz- und Tonskulpturen, sakralen Gewändern auch die einzigen erhaltenen Marmorskulpturen der großen, in der Kathedrale errichteten Monumente aus dem 14.
Unter der Loggia des Presbyteriums stehen einige Säulen aus dem 11. Jahrhundert. Entlang der Treppe befindet sich der Türsturz der Kirche von S. Lorenzo a Montalbano aus dem 10. Der Marmorfries mit Darstellungen von Putten ist das Werk von Mino da Fiesole. Elf Kleeblattbögen und zwei Marmorsäulen, die möglicherweise zu einem alten Chor der Abtei S. Giusto gehören, zeigen Porträts von Äbten und Engeln mit gotischen und lateinischen Inschriften aus dem 14.
Im Museum sind Werke von folgenden Künstlern zu sehen: Domenico di Michelino, Rosso Fiorentino, Baldassarre Franceschini, Daniele Ricciarelli, Stefano di Antonio Vanni, Antonio del Pollaiolo, Giambologna und andere.
