Inaugurato nel 2008, è ospitato nella chiesa inferiore del Duomo, costruita contemporaneamente al Duomo rinascimentale tra Quattro e Cinquecento. Il percorso di visita si sviluppa in aree tematiche attraverso opere d’arte che attraversano tutta la storia della diocesi fino all’arte contemporanea, dal Battesimo di Cristo di Martino Spanzotti (1455 ca-1526/1528), all’altare in marmo di Guido Lodigiani (1959), senza dimenticare la ricca collezione di oreficerie e arredi sacri.
La Chiesa Inferiore inoltre sorge in un’area popolata già in epoca romana, e recenti scavi archeologici hanno portato alla luce nuove testimonianze. Nei livelli inferiori sono stati trovati resti di età romana e di tre chiese paleocristiane, attualmente inseriti all’interno del percorso di visita.
Da novembre 2013 è possibile includere nel percorso di visita la salita al campanile del Duomo. Recentemente restaurato, il campanile è inserito all’interno del percorso di visita del Museo Diocesano: grazie alla galleria ipogea che li collega è possibile accedervi dal museo e raggiungere la cella campanaria, a oltre 43 metri d’altezza. Dalla cima è possibile ammirare un panorama d’eccezione: la città di Torino vista dall’alto, circondata dalle Alpi.