A múzeumot az 1930-as években hozták létre a Püspöki Palotában, amelyet Corrado Ricci a 20. század elején kívánt, és Maurizio Cavallini székesegyházi kanonoknak köszönhetően alakítottak ki. A II. világháborúban elszenvedett egyes károk miatt kénytelen volt bezárni, majd a század végéig váltakozó fázisokban újra megnyitotta és újra bezárta a folyamatos és hosszan tartó szerkezeti beavatkozások miatt. Így aztán az 1950-es években újra megnyílt, az 1980-as években bezárt, majd az 1990-es években újra megnyitotta kapuit, mígnem az a kevésbé terhes döntés született, hogy a múzeumot a gyönyörű Sant'Agostino-templomba költöztetik.
A múzeum a Guicciardini & Magni Architetti tervei alapján újra életre kelt; A kiállítás a székesegyházból és kis részben az egyházmegye templomaiból származó műveket mutat be; legnagyobb érdeme azonban az, hogy néhány festmény, fa- és agyagszobor, szent miseruha mellett a székesegyházban felállított 14. századi nagy műemlékek egyetlen fennmaradt márványszobrát is megőrzi.
A presbitérium loggiája alatt néhány oszlop található a 11. századból. A lépcső mentén található a S. Lorenzo a Montalbano templom 10. századból származó karzata. A kerubokat ábrázoló márványfríz Mino da Fiesole műve. Tizenegy, valószínűleg a S. Giusto apátság egy régi kórusához tartozó háromágú boltív és két márványoszlop apátokat és angyalokat ábrázol, gótikus és latin feliratokkal a 14. századból.
A múzeumban a következő alkotók művei láthatók: Domenico di Michelino, Rosso Fiorentino, Baldassarre Franceschini, Daniele Ricciarelli, Stefano di Antonio Vanni, Antonio del Pollaiolo, Giambologna és mások.