Inaugurato nel 2000, è ospitato al secondo piano del palazzo Abbaziale del complesso di Nonantola. Conserva opere d’arte di fama internazionale databili al medioevo, ed è diviso in due sezioni: quella abbaziale e quella diocesana. Il percorso museale si sviluppa lungo sei sale, la visita parte dalla sezione diocesana costituita da opere provenienti da varie chiese dell’Arcidiocesi di Modena-Nonantola, tra cui dipinti del Guercino, Simone Cantarini, Giuseppe Maria Crespi e Adeodato Malatesta. Ma il cuore del museo è la sala della Reliquia della Santa Croce (X secolo), una dei maggiori frammenti del legno della croce di Cristo riconosciuti dalla Cristianità, che insieme ad altre opere straordinarie, danno vita alla sezione del Tesoro Abbaziale al quale appartengono: il Braccio reliquiario di San Silvestro I Papa (1372), la stauroteca a doppia traversa con Costantino ed Elena (XI-XII secolo), la cassetta reliquiario argentea contenente le calotte craniche dei martiri Senesio e Teopompo (XII secolo), la cassettina in avorio (XII secolo) e sciamiti bizantini ritrovati nel 2002 in una nicchia nel muro dell’Abbazia (IX-X secolo). Tra le sale, una è dedicata ai dipinti dell’abbazia e in essa si può ammirare il polittico di Michele di Matteo Lambertini (XV secolo), una è dedicata ai codici medievali provenienti dallo scriptorium monastico e un’altra alle pergamene dell’Archivio storico Abbaziale, dove sono conservati ricchi pezzi di imperatori, papi e storici, tra cui il diploma con il monogramma di Carlo Magno, la pergamena siglata da Matilde di Canossa e quella di Federico I detto il Barbarossa