O Museu é constituído por colecções de pintura, escultura, ourivesaria e paramentaria, cronologicamente entre os séculos XV e XIX.
Das colecções do Museu destaca-se a pintura flamenga dos séculos XV e XVI, a qual chegou à Madeira no século XVI na chamada época áurea da produção açucareira. Os painéis flamengos distinguem-se não só pela sua grande qualidade como pelas grandes dimensões, pouco comuns nos museus da Europa. É de realçar, ainda, a colecção de escultura flamenga, proveniente especialmente de Malines e de Antuérpia.





Da pintura portuguesa, que incide nos séculos XVI, XVII e XVIII, destacam-se no século XVI o Ecce Homo e a Ascensão de Cristo atribuída a Fernão Gomes.
No núcleo de ourivesaria, que abrange os séculos XVI, XVII, XVIII e XIX, salienta-se a cruz processional de Água de Pena do século XV, uma bandeja e um cálice com punção de Antuérpia do século XVI, assim como a cruz processional, oferta de D. Manuel I à Sé do Funchal.
No núcleo dos paramentos, a maioria bordados a ouro e a matiz, destaca-se a casula bordada a ouro sobre lhama de ouro da Sé do Funchal.