O acervo do Museu é constituído por pintura, escultura, ourivesaria e paramentaria. As coleções situam-se cronologicamente entre os séculos XV e XIX. Neste Museu de Arte Sacra é de destacar o núcleo de pintura flamenga dos séculos XV e XVI. Toda esta pintura chegou à Madeira na chamada época áurea de produção açucareira no século XVI. As encomendas eram feitas nos principais centros da Flandres como Bruges e Antuérpia. 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 coleção de escultura flamenga proveniente especialmente de Malines e de Antuérpia. Da pintura portuguesa que incide nos séculos XVI, XVII e XVIII, destaca-se do século XVI o Ecce Homo e a Ascensão de Cristo atribuído 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 séc. 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.