Il museo, allestito nel palazzo dei Priori, comprende circa 10.000 reperti che documentano gli aspetti più importanti degli abitanti dell'antica Sentinum, località famosa per la vittoria militare ottenuta dai romani (295 a.C.) su galli, sanniti, etruschi e umbri. Si ammirano un busto marmoreo della dea Iside, resti di condutture idriche, frammenti scultorei e architettonici, epigrafi, frammenti ceramici, mosaici (due ricoprono il pavimento di due sale) e oggetti di uso domestico. All'interno è possibile visitare anche la Sala perottiana, in cui è custodita una preziosa raccolta di reliquiari bizantini e fiamminghi