L'origine del tesoro risale al 1572, quando, per motivi di sicurezza, molte reliquie, contenute in oggetti artistici finemente lavorati in oro, argento e pietre preziose, furono trasferite dall'abbazia di Casamari nella cattedrale di Veroli. Successivamente il tesoro si è arricchito con altri oggetti provenienti dalla certosa di Trisulti e da altre chiese e luoghi della città. Tra le ricche opere d'arte del tesoro ricordiamo: una croce astile (XIII secolo) ove il Cristo è raffigurato con gli occhi aperti ed i piedi forati separatamente; un calice d'argento di fine Trecento; le reliquie di santa Salome, dei santi Giovanni e Paolo, di san Tommaso Becket in busti d'argento martellato o sbalzato; cofanetti d'avorio provenienti da Casamari, che dovevano essere in origine regali per nozze reali; un migliaio di pergamene, di cui le più antiche sono del IX secolo. Oltre alle suppellettili sacre, il tesoro conserva anche frammenti dell'antica cattedrale romanico-gotica. Nel 2010 su approvazione della soprintendenza ai bbcc è stata ricostruita fac simile all'originale la cantoria sopra l'ingresso principale, e posizionato un organo dal Maestro organaro Alessandro Girotto.