Espone la raccolta scelta degli apparati sacri più preziosi donati nei secoli alla cattedrale quali calici, pissidi, croci pettorali e tessuti finemente ricamati. Sebbene ogni vescovo bolognese abbia contribuito ad arricchire di oggetti pregiati la collezione, il Tesoro della Cattedrale consta di tre nuclei principali legati al Beato Nicolò Albergati (vescovo di Bologna dal 1417 al 1443), a papa Gregorio XV (Alessandro Ludovisi, arcivescovo di Bologna dal 1612 al 1621) e a papa Benedetto XIV (Prospero Lambertini, vescovo dal 1731 al 1754)