Nel museo, allestito nell'edificio delle ex scuole, è collocata la celebre Madonna del Parto di Piero della Francesca (1455 circa), qui raffigurata con il ventre gravido, secondo un'iconografia insolita nell'arte italiana. Eseguita ad affresco attorno al 1455 nella cappella di S. Maria in Momentana, presso l'odierno cimitero, riportata alla luce nel 1888, fu poi staccata e di recente restaurata. L'esposizione è accompagnata da una mostra permanente sull'attività del grande pittore, la cui madre era originaria di Monterchi