El museo se encuentra en la girola de la Catedral de María Inmaculada o Catedral Nueva, un edificio construido en el siglo XX, de estilo Neogótico. Está adaptado para minusválidos. El contenido es el patrimonio religioso de Vitoria, desde el prerrománico hasta el barroco. Las salas están distribuidas cronológicamente y también según los soportes en que están realizadas las obras de arte: piedra, tronco, tabla, lienzo y plata. Los lienzos de Ribera, Luca Giordano y El Greco comparten espacio con altares góticos y retablos hispano-flamencos.