Les musées de la cathédrale, à l'intérieur du site du patrimoine mondial de l'UNESCO à Modène, revêtent une importance fondamentale car ils sont étroitement liés à l'histoire de la cathédrale. Ils sont divisés en deux collections composées de fragments de sculptures de la cathédrale et de bâtiments antérieurs, ainsi que d’œuvres et d’outils témoignant de la vigueur de l’église de Modène au cours des siècles.

Le musée épigraphique

Le noyau original du musée épigraphique remonte à la fin du XIXe siècle et comprend des vestiges sculptés découverts lors de travaux de fouille et restauration de la cathédrale. La collection comprend des sculptures et des reliefs de l'époque romaine, principalement recyclés lors de la construction de la cathédrale, des fragments de cathédrales du haut Moyen Âge, des découvertes de la période romane et des inscriptions anciennes, médiévales et modernes. L'exposition met en valeur les pluteuses de la cathédrale du haut Moyen Âge, le sarcophage de San Geminiano, la belle série de métopes composée de huit sculptures d'un maître travaillant dans l'atelier de Wiligelmo, représentant des êtres monstrueux imaginaires, ainsi que l'un des lions à colonnes de la porte Porta dei Principi, d'où elle a été enlevée et remplacée par une copie après avoir été endommagée pendant la Seconde Guerre mondiale.

Le musée de la cathédrale

Inauguré en 2000 à l'occasion du grand jubilé, il abrite un musée artistique collection liturgique datant de la période romane au XIXe siècle. Cela comprend des outils, des sculptures, des reliquaires anciens, des vêtements, des peintures et des codex, avec lesquels la ville de Modène a décoré au cours des siècles le domus Clari Geminiani.
Parmi les plus anciens trésors de la cathédrale, on trouve le précieux autel portable de San Geminiano (XIe-XIIe siècle), le livre des évangiles écrit dans le scriptorium de Nonantola (fin du XIe - début du XIIe siècle) et caractérisé par une reliure raffinée en argent et ivoire, la Relatio, un texte du XIIe siècle qui raconte la construction de la cathédrale et de Staurotheke au IXe siècle avec reliure en or, probablement de Constantinople.
Une salle est également consacrée au riche patrimoine des archives capitulaires, une collection des documents les plus anciens concernant l'histoire de la cathédrale. On peut voir le parchemin complet avec cachet, avec le privilège accordé à l'évêque de Modène par Charlemagne en 782, le soi-disant codex Leges salicae (fin du IXe-début du Xe siècle), des textes enluminés contenant les codex législatifs de cinq populations germaniques. , parmi lesquels les décrets de Charlemagne et d’autres manuscrits, dont certains finement décorés. Ces derniers sont périodiquement remplacés par des fac-similés pour assurer une conservation optimale des originaux.
Il convient de mentionner en particulier les deux grandes tapisseries flamandes Histoires de la Genèse, qui font partie d'un cycle exceptionnel composé de vingt pièces du seizième siècle et utilisées jusque dans les années 1960 comme décoration de la cathédrale.