Il Museo, situato in un suggestivo locale nei sotterranei della chiesa barocca del SS. Sudario, offre al visitatore un allestimento che, seguendo un percorso storico-scientifico, illustrato da una audio-guida personale con testo in quattro lingue, permette di acquisire un'informazione completa sulla storia del Sacro Lenzuolo e delle ricerche che hanno indagato la Sua storia.
Il Museo presenta reperti suggestivi, oggetti di culto e i risultati di ricerche sperimentali sulla Sindone, in modo da offrire un'informazione più completa possibile sui vari aspetti che essa comporta (storici, scientifici, devozionali e artistici). Gioiello del Museo è la cinquecentesca teca in argento e pietre dure che ha custodito la Sindone fino al 1998.
