Il museo, istituito nel 1966, conserva opere d'arte, arredi e paramenti sacri delle chiese della diocesi ed è ordinato nel settecentesco palazzo Ripanti, già antico ospedale della città poi dimora privata nel XVIII secolo. Tra i pezzi più importanti figurano la grande croce processionale in legno dorato (XVII secolo) decorata con scene del Vecchio e Nuovo Testamento, un crocifisso ligneo del XIII-XIV secolo, un reliquiario in legno dorato del XVIII secolo, la parte centrale di un trittico del 1436 opera di Giovanni Bellinzoni da Pesaro (Madonna in trono col Bambino) e una del 1504 con la Madonna col Bambino; dipinti di Ercole Ramazzani, discepolo di Lorenzo Lotto, e l'Immacolata Concezione di Antonino Sarti