Il museo accoglie le preziose donazioni fatte al santuario nei secoli e una importante raccolta d’arte nella quale spicca una Madonna col Bambino scolpita nel XII secolo; tra le acquisizioni moderne, la sezione di arte sacra contemporanea a tema mariano con opere di Bodini, Carpi, Guttuso, Matisse, Minguzzi, Sassu, Sironi.