Ordinata nel piano nobile del palazzo, la sezione raccoglie opere pittoriche e oggetti d'arte sacra provenienti dalle chiese del centro e del territorio, in particolare dalla chiesa abbaziale di San Salvatore e dalla chiesa Collegiata di San Giovanni Battista, dove confluirono anche opere provenienti dalle chiese e dalle congregazioni religiose soppresse in età Leopoldina, datati tra il XIII e il XVIII secolo. 

Tra i dipinti più antichi spicca ad esempio la "Madonna in gloria con Santi", un tempo dentro la Collegiata, opera di un artista identificato di recente con Giovanni di Ser Giovanni detto lo Scheggia, fratello del celebre Masaccio, esempio eccellente di maestro minore del Rinascimento, e la "Madonna col bambino" di Zanobi Machiavelli, pittore fiorentino legato a Filippo Lippi. 
Nel salone principale trovano invece degna sistemazione le opere di Giovanni Larciani o da Larciano, noto un tempo come Maestro dei paesaggi Kress. Sua la "Natività e Santi", sormontata da una lunetta rappresentante la Trinità tra gli Evangelisti. 

Oltre gli argenti, tra cui sono da mettere in rilievo il reliquiario della croce in cristallo di rocca del XV secolo, un calice della stessa epoca e un raro acquamanile con rinfrescatoio in ottone del XVI secolo, la collezione dei parati sacri si distingue per varietà e ricchezza, consentendo un interessante excursus su stili e tecniche di manifatture tessili nei secoli XVII e XVIII. Di estremo interesse sono i tessuti di manifattura italiana, in particolare quelli provenienti da Venezia. 

A questo nucleo originario del museo si aggiunge, al termine del percorso espositivo, la collezione di opere che l'artista fucecchiese Arturo Checchi, attivo dal primo decennio del Novecento fino agli anni Sessanta, volle donare al proprio paese natale per volontà testamentaria.

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