Il Museo Canonicale si trova ai piani inferiori dell'edificio della Biblioteca e comprende una serie di ambienti in cui sono custodite collezioni artistiche strettamente legate al Capitolo dei Canonici. Il primo nucleo della raccolta si costituì nel 1673 quando il canonico Stefano Trentossi lasciò la propria collezione di 62 dipinti ai Canonici con lo scopo di adornare la sacrestia in Cattedrale. Nei secoli successivi la collezione venne ampliata ulteriormente con donazioni da parte degli stessi canonici e di privati al Capitolo e con oggetti provenienti dalle chiese legate al Capitolo e ritrovati nel corso degli scavi archeologici nell'area intorno al chiostro. Il Museo Canonicale venne inaugurato ufficialmente il 12 aprile 1988. L'allestimento dell'attuale spazio espositivo risale invece ai primi anni 2000 dopo importanti lavori di restauro che coinvolsero gli ambienti canonicali sottostanti il salone della Biblioteca. Oggi il museo conserva dunque sculture e dipinti dal XII secolo all'Ottocento, materiale archeologico d'epoca romana e alto-medievale, arredi liturgici e piccoli oggetti di varia provenienza e datazione.
Attualmente il Museo Canonicale è in fase di riallestimento ed è aperto solo in occasione di eventi speciali.