La prima sala ci invia alla storia più antica della vallata, mostrandoci l’evoluzione geologica del territorio e i fossili che testimoniano la presenza di fauna e flora tra Pleistocene e Olocene.

La seconda sala documenta le prime fasi della presenza umana tra Paleolitico ed Eneolotico, con una consistente rassegna di manufatti litici rinvenuti nel territorio di San Lorenzo in Campo. Sempre in questa sala sono presenti reperti litici, ceramici e metallici che attestano il popolamento della valle nel Neolitico e durante l’età del Bronzo e del Ferro, con corredi funerari pertinenti a sepolture di cultura Picena.

La terza sala introduce la romanizzazione dell’ager gallicus e ospita la riproduzione scientifica e funzionante di una groma, lo strumento con cui i coloni romani misuravano e suddividevano i territori conquistati.

La quarta sala è dedicata all’età romana con testimonianze del periodo che va dall’età repubblicana sino all’età imperiale. Nelle vetrine sono esposti ceramiche da mensa e d’uso comune, elementi decorativi fittili e lapidei, strumenti in osso e in metallo, un gruppo di statuette votive in terracotta.

La quinta sala documenta gli aspetti produttivi di età romana e il periodo di passaggio tra il tardoantico e l’altomedioevo nel territorio, con particolare riferimento alla nascita dell’Abbazia Benedettina di S. Lorenzo. Da segnalare il ricco tesoretto di monete tardoantiche.

Un’ultima sezione conserva reperti archeologici di varia provenienza e oggetti etnici africani, a ricordo dell’allestimento originario di questo museo, curato dallo storico locale e frate dell’ordine “Saveriano” Gello Giorgi. In passato infatti nel Palazzo della Rovere vi trovavano posto il Museo Etnografico Africano, oltre che una stanza con le parete interamente tappezzate da francobolli storici, entrambe le collezioni attualmente smantellate, ma ancora conservate in locali comunali in attesa di luoghi idonei alla loro esposizione.