Il Museo è stato istituito da S.E. Mons. Giovanni Paolo Zedda nel 2009 con il compito di custodire e valorizzare il patrimonio storico artistico di carattere sacro del territorio della Diocesi di Iglesias. Delle sue attività si occupa un comitato scientifico presieduto dal Vescovo. Conserva nei propri depositi gran parte del cosiddetto Tesoro della Cattedrale, cioè la suppellettile sacra di maggiore pregio di pertinenza della stessa.
In attesa che si inauguri la sede del Museo dedicata all'architettura sacra della Diocesi (realizzata nel complesso ex gesuitico della Purissima), la sezione principale del Museo, ubicata nel complesso monumentale della Cattedrale di Santa Chiara, ha inaugurato le proprie attività il giorno 17 novembre 2013, in occasione della riapertura della Cattedrale stessa dopo un lungo restauro e in concomitanza con la ricorrenza del duecentocinquantesimo anniversario dalla ritrovata autonomia dalla diocesi di Iglesias da quella di Cagliari nel 1763.
Il Museo propone l'esposizione Itinera artis itinera fidei. La chiesa di Santa Chiara ad Iglesias dalle origini al Settecento, allestito in collaborazione con l'Archivio Storico Diocesano di Iglesias (a partire dal 17.11.2013). Si tratta di un percorso relativo alle fasi salienti della vita della cattedrale illustrate da materiali lapidei, documenti e pezzi di oreficeria.