Si accede al museo dalla navata sinistra della basilica accanto agli ambienti della sagrestia principale. Il museo custodisce reliquie sacre e manufatti di valore inestimabile, con reperti sopravvissuti ai saccheggi dei saraceni nell’846, dei lanzichenecchi di Carlo V nel 1527 e delle truppe napoleoniche nel 1797, e arricchito da nuove opere. Tra i reperti spiccano la Colonna Santa, una colonna bizantina cui, secondo la tradizione, si sarebbe appoggiato Cristo nel tempio di Salomone, opera in realtà del IV secolo; il gallo in metallo dorato (IX secolo) che era in cima alla vecchia Basilica di S. Pietro; una splendida dalmatica istoriata detta di Carlo Magno, in realtà opera bizantina dell’XI secolo; la Crux Vaticana, dono dell’imperatore d’Oriente Giustino II a Roma (VI secolo) tempestata di gemme. L’elaboratissimo monumento di Sisto IV, ornato dalle figure di Retorica, Grammatica, Prospettiva, Musica e Geometria, è un capolavoro del Pollaiolo (1493), mentre il sarcofago di Giunio Basso, prefetto di Roma nel 359, scoperto alla fine del ‘500 presso la confessione della basilica, è decorato con scene dell’Antico e del Nuovo Testamento.