Aprovechando su distribución tripartita se habilitaron tres salas de exposición.
Empezó a construirse en 1962 y el museo se inauguró en el mismo año.
La pintura es el capítulo mejor representado en cuanto a cantidad.
Pinturas entre finales del siglo XV y el siglo XIX, aunque el periodo de mayor número de obras es el barroco.
La escultura, al contrario que la pintura, es más pródiga en obras del renacimiento que del barroco.
El Cristo del Corpus del primer cuarto del siglo XVI atribuido a Jacobo Florentino, por unos, y a Jerónimo Quijano por otros.
San Lorenzo sobre las parrillas, de claro manierismo, evocador del arte de Berruguete, es la pieza cumbre de los años finales del siglo XVI.
San Juan de la Cruz, talla barroca de tamaño natural y excelente policromía, en la línea de las grandes esculturas de santos de Cano y sus seguidores.
Esculturas (la de San Agustín con cabeza articulada) de Pedro Roldán, renacentistas y del siglo XIX.
Retablito de madera y alabastro renacentista con el tema de la Crucifixión.
Descendimiento de alabastro inspirado en los diseños flamencos manieristas.
El tenebrario es del Maestro Bartolomé y, también atribuidos a él, el hachero del cirio pascual. Ambos de hierro repujado.
Libros corales de la primera mitad del siglo XV y XVI con miniaturas de la escuela granadina. De los 76 libros corales que conserva la Catedral, tres son del siglo XV del pontificado del obispo Don Luis Osorio que su pontificado entre 1483 a 1496 hechos por el Maestro del Obispo Osorio, entre estos está el de la festividad de la Asunción de la Virgen; hay una buena colección de libros bajo el pontificado del obispo Alonso Suarez de la Fuente del Sauce (1500-1520); se conservan también 16 libros corales del pontificado del obispo Merino (1523-1535) y del obispo Don Francisco de Mendoza (1538-1540). Los libros del siglo XVI fueron hechos por distintos artistas como Juan de Cáceres, Juan Ramírez, su hijo Andrés Ramírez, el llamado Maestro de la Vida de Cristo. En cada libro normalmente hay dos páginas mas decoradas y las demás con el pentagrama o tetragrama.
Las capas y casullas del XVI al XVIII.
El bargueño-relicario de Santa Cecilia de madera de ébano con incrustaciones de bronce de influencia italiana. Pieza datada del siglo XVII y originaria de Augsburgo. Conservada en el museo de la Catedral de Jaén. El 22 de noviembre se celebra Santa Cecilia, conocida como patrona de los músicos y poetas. Este título le es otorgado a partir de un error en la transcripción de un verso latino que decía: que la santa rezaba "candentibus organis", cuya traducción sería: "mientras se quemaban los instrumentos de tortura". Pero la mala interpretación de dicho verso llevo a transcribirlo como "mientras sonaban los órganos", y de ahí su patronato. Este magnífico relicario donde se puede apreciar un concierto de música formado íntegramente por mujeres, entre ellas Santa Cecilia ocupando la parte central tocando un órgano portátil. Las demás integrantes tocan un arpa de siete cuerdas, un laúd, cuatro trastes, una viola y un instrumento que aparece perdido y que se trataba de un sacabuche. En la parte trasera podemos ver un pequeño detalle donde dos angeles con palmas sostienen el Santo Rostro custodiado en la Catedral de Jaén.
Fragmentos de un retablo renacentista.
El retrato de San Fernando, atribuido a Valdés Leal.
San Diego de Alcalá de 1582-1587 de madera tallada policromada y dorada. Sus medidas son 168 x 49 x 49 cm.
Capa pluvial del terno del pelícano. Primer tercio del siglo XVIII. Tejido liso de seda, bordado de seda, plata sobredorada y lentejuelas. Galón y rapacejo de seda y plata sobredorada. 280 x 177 cm.
Casulla de San Blas. Segunda mitad del siglo XVI. Terciopelo liso cortado de seda, bordado de seda y plata sobredorada. 138 x 65 cm.