Desde el 2005 la visita se realiza de forma conjunta al museo y la Catedral, lo que ha supuesto un aumento del número de visitantes.
En su piso inferior alberga diversas obras, entre las que destacan una imagen de la Virgen con el Niño y san Juan, de Bartolomé Ordóñez, realizada en alabastro parcialmente policromado; una bellísima custodia del Corpus en plata, varios cofres, pinturas de la escuela flamenca de los siglos XVI y XVII, y dos tablas de Fernando Gallego que le fueron encargadas para el altar mayor de la propia Catedral, y que tras una rocambolesca historia volvieron a ella en 1925.
Dicho retablo fue desmontado en 1715 y sustituido por uno barroco de Joaquín Benito Churriguera, vendiéndose aquel a la parroquia del cercano pueblo de Arcenillas.
Con la desamortización, diecinueve de las tablas que lo componían fueron a parar a manos de Manuel Ruiz-Zorrilla, ejecutor de la desamortización en la zona, dos de cuyos descendientes acabaron donando al Obispado sendas obras (Pentecostés y Noli me tangere) en la fecha arriba mencionada.
Sobresale asimismo el tapiz Tarquino Prisco, obra de los talleres de Tournai del último tercio del siglo XV, y una de las piezas más importantes en su género a nivel mundial.