Il museo è stato fondato nel 1971 e risulta composto di due piani. Le sale del piano inferiore sono costituite dalla cripta del duomo, dell'VIII secolo, con affreschi realizzati tra il Duecento e il Quattrocento. I reperti conservati in questo piano sono soprattutto frammenti architettonici di epoca romana e medievale, lapidi e iscrizioni dei vescovi che si sono succeduti nella diocesi di Penne e una statua lignea di Madonna col Bambino. Il piano superiore è diviso in sale tematiche comprendenti l'oreficeria sacra (dal XIV al XVIII secolo), le sculture lignee, la pinacoteca, i codici e i paramenti sacri