Il Museo, a cui si accede direttamente dalla chiesa, si articola in tre salette eleganti in successione, caratterizzate nelle porte di passaggio da begli stipiti cinquecenteschi in pietra serena che recano la data “15..”.
Fortemente voluto dal preposto don Renzo Mazzoni (1977-1984), personaggio di grande spessore anche culturale, il museo fu inaugurato nel 1983 e può considerarsi il primo del Valdarno superiore fiorentino, addirittura un antesignano in quanto allestito in tempi che non avevano ancora del tutto portato a maturazione il processo di concentrazione e valorizzazione dei beni artistici che è alla radice dei diversi “piccoli grandi musei” realizzati sistematicamente più tardi.
La struttura è stata aggiornata dal punto di vista sia tecnico che dei criteri espositivi in occasione della manifestazione “Rinascimento in Valdarno”, nel 2007, col concorso dell’Ente Cassa di Risparmio e della Parrocchia, retta da mons. Manlio Tinti dal 1984.
Il museo contiene pregevoli oreficerie e suppellettili di uso liturgico appartenenti alla Collegiata, con qualche dono importante dell’antiquario Pratesi; vi sono esposti a rotazione anche bei paramenti sacri della ricca dotazione della chiesa, antifonari con preziose miniature del Cinquecento e una serie completa e rara di mazze processionali con simboli della Passione in legno intagliato e dipinto. Tra i dipinti da segnalare il Martirio di San Lorenzo di Ludovico Cigoli (1559-1613), del 1590. Eseguito per la chiesa della Confraternita di San Lorenzo dell’Ospedale Serristori di Figline fu acquistato dai Medici nel 1733 ed entrò poi a far parte del patrimonio dei musei fiorentini: è infatti in deposito dalla Soprintendenza di Firenze.