Die Sammlung des Museums umfasst die wertvollsten Gegenstände der Basilika, auch "Bethlehem des Westens" genannt, wie heilige Relikte, Kelche, Ostergeschenke und liturgische Gewänder.

Die Gegenstände werden in acht Räumen ausgestellt und nach Themen gruppiert, von der Geschichte der Basilika bis zu den Menschen, die eine wichtige Rolle gespielt haben, wie Carlo Borromeo oder Papst Pius IX.

Zu den Gemälden gehören die "Salita al Calvario" von Sodoma und drei Werke von Beccafumi: die "Madonna con Bambino", "Sant'Antonio da Padova" und "Santa Caterina".

Andere interessante Exponate sind die alten Musiknoten der Musikkapelle und ein Autogramm von Pierluigi da Palestrina.