Il museo si propone di ripercorrere, tramite le raccolte di reperti e documenti, la storia della sanità e dell'assistenza nella città di Bologna. Attraverso le testimonianze che ancora sopravvivono delle antiche Confraternite che di fatto costituirono la prima istituzione ospedaliera della città, e fino alle odierne strutture e ai servizi forniti dall'Azienda U.S.L., il Museo costruisce un itinerario museale diacronico coadiuvato da momenti interattivi.

Il percorso è estremamente eterogeneo ed integra elementi che appartengono all'epoca medievale, come i preziosi paramenti liturgici del Tesoretto del Santuario, con la quadreria sei-settecentesca e gli strumenti scientifici di misurazione del Settecento provenienti dalla farmacia dell'ospedale.