Il museo è ospitato all'interno di quelle che un tempo erano state le celle delle monache sul grande claustro. L'ideale sequenza cronologica secondo la quale sono stati disposti i quadri, i mobili, le sculture e gli oggetti minori conferiscono ad ogni cella una particolare fisionomia che è riconducibile ad un dato momento storico.

L'organizzazione dei beni di Rocco Pagliara all'interno del Museo è da attribuirsi a Sergio Ortolani, professore di storia dell'arte nel Magistero ed insigne storico, e a Valerio Mariani che, in seguito alla sua morte, gli successe nella cattedra e completò l'opera di sistemazione.

Gioiello della collezione è la tavoletta con le Stimmate di San Francesco, opera di Domenico Theotocopuli detto il Greco, databile al 1571 e pubblicata da Valerio Mariani per la prima volta nel 1953. La tavoletta è di grande interesse perchè testimonia uno dei momenti formativi del Greco durante il suo soggiorno in Italia.