Il museo venne costituito nel 1966 nell'ambito delle celebrazioni nella diocesi di Mondovì in occasione del quarto centenario dell'elezione del vescovo Michele Ghislieri a pontefice con il nome di Pio V. Comprende una vasta documentazione relativa alla costruzione del celebre santuario, iniziata nel 1596 da Ascanio Vittozzi. Interrotti nel 1615 per la morte del progettista, i lavori vennero ripresi nel 1729 e portati a termine nell'Ottocento. Paramenti liturgici, suppellettili sacre, messali, ex voto fanno parte del Tesoro del santuario