Sistemato nell'ampio refettorio del Convento, il Museo, che subì rilevanti danni nella disastrosa alluvione nel 1966, raccoglie opere d'arte provenienti dalla vicina Basilica.
Tra queste, oltre alla bronzea statua di S. Ludovico da Tolosa, opera di Donatello, emerge quanto resta del magnifico crocifisso su tavola, dipinto da Cimabue intorno al 1280. Quest'opera, che purtroppo è stata la vittima più illustre dell'alluvione, si segnala per l'intensa forza drammatica e la delicatezza dei colori.