Il Museo della Cattedrale viene inaugurato nel 1930 sotto la direzione di Giuseppe Agnelli, e la sua sede originaria è un grande ambiente situato a primo piano del Duomo, sopra l’atrio. Già dopo pochi anni la sede si rivela inadeguata, ma è solo negli anni 2000 che è possibile trasferirlo nella sede attuale, ossia l’antica chiesa di San Romano e il suo ex convento, restaurato e parzialmente ricostruito.
Nel museo sono esposte le straordinarie collezioni della sede episcopale ferrarese fin dai tempi in cui ancora si trovava ancora a Voghenza, prima del 1135.
Tra le opere più importanti, si ricordano i codici miniati rinascimentali, le formelle scolpite della Porta dei Mesi, risalenti al XIII secolo, la statua della Madonna della Melagrana di Jacopo della Quercia e le straordinarie ante d’organo con le storie dell’Annunciazione e di San Giorgio e il drago, dipinte da Cosmè Tura, fondatore dell’Officina Ferrarese.
