Muzeum mieści się w dwóch kamienicach przy ulicy Kanoniczej. Zostało powołane do istnienia w 1906 roku przez kardynała Jana Puzynę. Na początku mieściło się na Wawelu, w 1959 zbiory przeniesiono do poaugustiańskiego klasztoru przy kościele św. Katarzyny. W 1992 roku kardynał Franciszek Macharski na siedzibę Muzeum wyznaczył kamienice przy ul. Kanoniczej 19 i 21. Muzeum gromadzi sztukę sakralną w działach malarstwa, rzeźby i rzemiosła artystycznego od XIII wieku do XIX wieku. Posiada obiekty polskiego malarstwa począwszy od połowy XIII wieku aż do współczesności. Najstarszy obiekt to „Święte z Dębna Podhalańskiego” malowany na desce, który stanowił część predelli ołtarza. W Muzeum prezentowana jest głównie rzeźba gotycka. Warto zwrócić uwagę na „Scenę pokłonu Trzech Króli” która powstała ok. 1470 roku. Pokaźną liczbę kolekcji stanowią stanowią kielichy, puszki na komunikanty, relikwiarze, kadzielnice itd. Najstarsze obiekty pochodzą z XV wieku. Obiekty związane z osoba Ojca Świętego Jana Pawła II to pokaźny zbiór liczący kilkaset przedmiotów.
Po skończonych studiach doktorskich w latach 1952 - 1958 ks. Karol Wojtyła zamieszkał przy ul. Kanoniczej 19, w malutkim pokoju na pierwszym piętrze, który odstąpił mu ks. prof. Ignacy Różycki. Jak wyglądał pokój ks. prof. Wojtyły można zobaczyć dzisiaj. Znajduje się tutaj biblioteczka, szafa na ubrania, łóżko, biurko oraz stolik z trzema krzesłami. Nic więcej już nie mogło się zmieścić.

