Ai due lati della galleria del museo, allestito dietro le arcate murate di ciò che avrebbe dovuto essere la navata laterale della cattedrale, sono esposte le sculture originali di Giovanni Pisano che un tempo ornavano la facciata del Duomo: profeti, saggi e sibille vi sono rappresentati con singolare potenza. Ma il gioiello del museo è la celebre Maestà dipinta da Duccio per l'altare maggiore del Duomo: quest'opera eccezionale, commissionata all'artista nel 1308, segna l'apogeo del suo genio.