Muzeum zostało otwarte w 1991. Zbiory Muzeum obejmują zabytki sztuki sakralnej należące do archidiecezji gnieźnieńskiej często przeniesione z innych miejsc (np. kolegiata w Kruszwicy i Trzemesznie). Wystawionych jest stale 75 obiektów ze skarbca katedralnego z okresu od X do XVIII wieku. Do najcenniejszych eksponatów Muzeum zalicza się: Kielich Świętego Wojciecha - agatowa czara z X wieku w złotej oprawie z przełomu XII i XIII wieku, Kielich Dąbrówki (I kielich Dąbrówki)- wykonany ok. 1170 roku, Kielich królewski (II kielich Dąbrówki) - dar Mieszka III Starego dla gnieźnieńskiej archikatedry , wykonany ok. 1190 roku, pochodzi z Trzemeszna, Opłakiwanie z Gościeszyna - rzeźba z ok. 1420 r., Zaśnięcie Najświętszej Marii Panny - XIV-wieczna drewniana płaskorzeźba pochodząca z kościoła w Liszkowie. Muzeum przechowuje również wielki zbiór pamiątek, które kardynał Prymas Józef Glemp otrzymał w formie darów z całego świata.
Muzeum sprawuje również opiekę nad skarbcem katedralnym, który obok Wawelskiego należy do najbardziej okazałych. Posiada najcenniejsze i najbardziej unikatowe zabytki sakralnej sztuki romańskiej i gotyckiej oraz nad zabytkami samej Katedry, do których należą m.in. Drzwi Gnieźnieńskie.
