Il museo si trova in un'ala del convento delle Monache di San Matteo. L'edificio risale al XI sec. ma che con il passare del tempo ha subito modifiche ed aggiunte, come il porticato in stile rinascimentale, da dove si accede al Museo. Qui sono conservati oggetti e utensili ceramici risalenti al periodo medioevale, sculture in stile romano – gotiche e bassorilievi. A queste si aggiungono le opere di artisti pisani che si intervallano dal XII al XIII sec. , tra i vari artisti si ricordano: Simone Martini, Francesco di Traiano, Andrea e Nino Pisano e Spinello Aretino; oltre a questi artisti si ritrovano opere come il busto reliquiario di San Lussorio elaborato dal Donatello, Madonna con Bambino di Beato Angelico e San Paolo del Masaccio.