Il museo si articola in cinque spazi espositivi dislocati su due piani. Vi si accede dall'aula della chiesa che ha conservato i caratteri di luogo di culto; dietro l'altare si apre lo spazio del coro, destinato alle adunanze dei Confratelli. Il piano inferiore, frutto dell'ampliamento del 2000, si struttura in tre sale tematiche, destinate rispettivamente alle devozioni locali, alle riproduzioni dei progetti per la ricostruzione di alcune delle chiese dell'alta valle.

Il museo ospita una serie di importanti dipinti, tra i quali spiccano: la Sacra Famiglia nella maniera di Giovanni Angelo Dolce, la Madonna del Carmine accostabile ai modi di Guglielmo Caccia detto il Moncalvo, due pale attribuibili a Jean Claret, tre mirabili tele di Vittorio Amedeo Rapous, anch'esse parte della quadreria dei Cappuccini.

Tra le sculture presenti: il San Bernardo da Mentone, protettore dei valichi alpini, proveniente da Albaretto, la Madonna con Bambino da San Martino di Stroppo, il monumentale Crocifisso già collocato nella Cappella di San Maurizio di Lausetto, tutti manufatti quattrocenteschi; la settecentesca Madonna delle Grazie giunta in museo dall'omonima cappella di Acceglio.

Ricco il patrimonio di oreficerie e paramentali in antichi tessuti provenienti da diverse località della valle: fra tutti si segnalano la medievale croce astìle di Marmora e quella di primo Settecento della parrocchiale di Acceglio, la pisside offerta nel 1790 dai fratelli Calandra di Chialvetta, la settecentesca pianeta recante lo stemma degli Alessi di Carrù, conti di Canosio.