Nato nel 1913 in una sala detta del Tesoro e ampliato nel 1947 grazie all'apertura di nuove sale, il museo ha successivamente avuto un lungo periodo di inattività ed è stato nuovamente inaugurato solo nel 2003. Espone gli ori e i gioielli, i parametri liturgici e le memorie storiche del santuario di Oropa. Il percorso di visita si snoda attraverso le due sale delle memorie storiche, con materiale archeologico e artistico legato alla vita del santuario, la sala dei paramenti liturgici e la sala degli ori e dei gioielli, con il grande ostensorio in argento offerto nel 1700 da Maria Giovanna Battista di Savoia-Nemours, madre di Vittorio Amedeo II. L'ingresso al museo consente la visita anche all'attiguo Appartamento reale, residenza nella prima metà del XVIII secolo dei reali di Savoia