Il Museo è ordinato secondo un criterio cronologico e tipologico.

Al piano terreno, l’allestimento ha uno spazio introduttivo che si sviluppa nella sala antistante il Salone.

La vetrina del lato sinistro è dedicata all’istituzione diocesana; qui sono stati raccolti alcuni degli oggetti appartenuti ai Vescovi che dal 1806 si sono avvicendati nel governo della Diocesi di Livorno, le loro insegne episcopali (l’anello, il pastorale e la mitra) ed altri accessori tipici dell’abbigliamento vescovile, come la croce pettorale e i fermagli di piviale, tra i quali spicca quello realizzato dalla Bottega Pini visualizzabile con il percorso virtuale.

Accanto a questi, troviamo alcuni libri liturgici con preziose legature, come il frammento della Bibbia volgarizzata da Nicolò Malermi (o Malerbi) secondo l’edizione stampata da Giovanni Ragazzo nel 1490 per l’editore veneziano Lucantonio Giunta, impreziosita da numerose xilografie dipinte.

La vetrina a destra è dedicata alla devozione privata e popolare. La parte più consistente degli oggetti qui presenti è costituita da ex voto di varie tipologie. Accanto a questi trovano posto alcune statuette devozionali e numerosi medaglioni, per lo più battesimali. È poi presente in questa sezione tutta una serie di oggetti riferibili alle confraternite costituitesi nelle parrocchie cittadine, come spille e  insegne, recanti appunto gli emblemi delle varie confraternite. Si segnalano poi tre bellissime croci madreperlate, di bottega gerosolimitana.

Il salone è diviso in cinque sale.

Le prime due sale ospitano alcune opere isolate, particolarmente preziose e antiche: un corale miniato con lettere capitali dipinte a tempera ed oro e due tavolette di bottega giottesca raffiguranti due santi, provenienti dalla chiesa cittadina di San Jacopo in Acquaviva posti di fronte all’ingresso della prima sala;  due opere di bottega fiorentina, uno splendido reliquiario opera di Accursio Baldi ed un altrettanto maestoso ostensorio raggiato opera di Massimiliano Soldani Benzi, collocati nella seconda sala.

Vetrine con numerosi manufatti in metallo ed argento realizzarti tra XVI e XVIII secolo completano lo spazio espositivo della seconda e terza sala.

Nella quarta sala è invece ospitata la scultura lignea, con manufatti del Settecento e Ottocento.

Nell’ultima sala troviamo nuovamente gli argenti, questa volta del XIX secolo.

Nella parte terminale del salone, spicca un bellissimo stendardo settecentesco dipinto su entrambi i lati, proveniente dalla chiesa cittadina di Santa Caterina.

Oltre alle opere visualizzabili attraverso la visita virtuale, la galleria che segue illustra alcune tipologie di oggetti esposte nelle diverse sezioni.