Il percorso museale si snoda su tre livelli, attraverso un itinerario tematico e cronologico che vede protagoniste opere conservate nel Palazzo vescovile, nei depositi del Seminario e nelle sale espositive del primo allestimento realizzato nel 2004. Alcune opere che necessitavano di tutela immediata hanno trovato nel Museo una sistemazione sicura se pur provvisoria. Un gruppo di opere, infine, fa parte delle collezioni civiche. Confluite in tempi differenti nei depositi comunali provenienti da enti ecclesiastici soppressi, non sono mai state esposte e ora trovano una loro adeguata collocazione in virtù di una convenzione sottoscritta tra la Diocesi e l’Amministrazione Comunale Tortonese.
Al piano terreno nell’ala che si affaccia su via del Seminario, oltre alla sala di accoglienza con il front office e il book shop, si trova il locale che ospita i laboratori didattici, dotato di lavagna interattiva multimediale.
Il Museo tiene conto nel progetto espositivo delle diverse identità geografiche che compongono la Diocesi: Novese, Oltregiogo, Pavese e Oltrepò, Tortonese.
Le sale espositive del piano terreno, come nuclei autonomi, raccontano due significativi aspetti della storia della Diocesi con opere salvate dal rischio della dispersione fra gli anni Settanta e Ottanta del XX secolo. Nella prima è stata creata la sala dei beni librari, dove hanno trovato collocazione alcuni volumi della Biblioteca Diocesana, nonché alcune pergamene recentemente restaurate e parti del preziosismo Codex Purpureus Sarzanensis, risalente all’inizio del VI secolo. Attraverso un lettore multimediale touchscreen è inoltre possibile visionare tutte le pagine superstite di detto Codex, riprodotte ad altissima definizione. Nel secondo spazio si possono ammirare alcuni arredi provenienti dalla ex basilica minore di N.S. di Loreto, divenuta ora, dopo un salvifico intervento di restauro, sede della chiesa ortodossa romena, che annovera in città un folto numero di fedeli.