Il Museo si articola in tre sale espositive – la Sala Capitolare, la Sacrestia e la Quadreria – collegate da un ampio vestibolo in metallo e vetro.
Nella Sala Capitolare si conserva un ciclo pittorico del XIV secolo che decora le pareti, affiancato da vetrine espositive contenenti reliquiari lignei dipinti e dorati, il Triregno funebre di Papa san Pio V, un Antifonario del 1695, un libro membranaceo databile tra il 1710 e il 1713, due crocefissi lignei policromi e una statua cinquecentesca di sant’Antonio Abate.
La Sacrestia, caratterizzata dal soffitto originario a cassettoni lignei di epoca tardo-medievale, ospita un affresco del 1532, due grandi armadi lignei del 1713, un altare in muratura sormontato da un affresco attribuito al Monevi (1713) e preziosi reliquiari settecenteschi in argento.
La Quadreria raccoglie quattordici tele della Via Crucis (1796) del pittore bolognese Pietro Fancelli, dipinti sei-settecenteschi raffiguranti Apostoli, la pala cinquecentesca della Vergine con il Bambino tra san Francesco e san Biagio e una scultura lignea seicentesca dell’Ecce Homo.
Il Museo è inserito in un’ala dell’antico Convento francescano, collegato alla Chiesa di San Francesco (XIII–XIV secolo), che conserva importanti cicli di affreschi e dipinti su tela.