El Museo Catedralicio ocupa la planta baja y primera con acceso, en la plaza de Fray Félix, s/n, por una portada de estilo manierista, adornada con puntas de diamante, que soporta el balcón con herraje de forja con el escudo catedralicio. Un largo zaguán, cubierto con artesanado de vigas y canes, sirve de entrada y recepción. A la derecha y en un hueco abierto, que muestra la mampostería de la torre, se expone una mediana escultura de alabastro, con restos de su dorado, de San Sebastián (siglo XVII). A continuación hay una placa metálica ("Sus Majestades los Reyes D. Juan Carlos y Doña Sofía inauguraron este museo y archivos catedralicios el día 8 de mayo de 2.000").
Una escalera nos introduce en la Sala de los obispos que, o se distinguieron por su contribución a la obra catedralicia, como Tomás del Valle, Fray Domingo de Silos Moreno, Fray Félix María de Arriete y Vicente Calvo, o fueron conocidos por su vinculación a la ciudad, como el arzobispo de Génova Bartolomé Zaporito, el cardenal Fernando Fernández de la Puente y JOsé María de Urquinaona, obispo de Barcelona ( pinturas de los siglos XVIII y XIX ).
En el Patio de la Casa de Termineli se visita la nueva Sala Romántica, donde se exhiben muestras de pintura religiosa del siglo XIX: San Hermenegildo y Santa Inés, de J. Payer en Sevilla, a mediados del siglo, Santa Filomena y Santa Isabel, obras de José Gutiérrez de la Vega, sevillano que pasó a Madrid como pintor de la Corte, donde realizó dichas obra hacia 1840, y el anónimo de San Fernando, cinco cuadros en total, donados por la familia Ruiz de la Puente. Completan la colección la Virgen con el Niño y Ángeles, de Juan José Urmeneta, y Aparición de la Virgen a San Ildefonso de Toledo, de José María Romero López, fechado en 1847, ambos académicos gaditanos, y el cuadro anónimo Virgen con el Niño, del siglo XVIII y muy murillesco.
El Patio Mudéjar es un espacio con luz tamizada por un toldo que nos invita a repasar el claustro inferior y superior de columnas de mármol, que sostienen arcos de ladrillos. Abajo y a través de un pasadizo metálico se descubren las ruinas romanas y medievales. En la crujía norte cuelga la pintura de escuela flamenca de la Expulsión de Agar e Ismael por Sara (siglo XVII) sobre el arca de hierro de tres llaves de la Contaduría del Cabildo. En la crujía de poniente se expone la impresión de las llagas de San Francisco, copia de la pintura de B. E. Murillo de los Capuchinos de Cádiz, hoy en el Museo de la ciudad, realizada por la académica Ana de Urrutia.
Por la crujía sur se ingresa a la Sal del Asalto, donde se encuentran la pintura y exvoto del saqueo de Cádiz por los angloholandeses comandados por el conde de Essex en 1596, la Cruz de Tablas con su lápida que nos habla que ante ella se dijo la primera misa de acción de gracias, una vez que incendió y abandonó la ciudad el enemigo el 16 de julio del citado año.
Cruzando el patio se sube a la planta del museo y se pasa a la Sala de Levante para contemplar los dos cuadros de la Anunciación de la Virgen y el arcángel Gabriel, de escuela barroca sevillana (siglo XVII), las tablas al óleo hispano-flamencas del Prendimiento de Cristo y la Coronación de espinas del siglo XVI, y los relieves manieristas de la Anunciación y la Adoración de los pastores de la escuela sevillana. En la Pared se halla el Crucifijo del Viernes Santo, óleo en madera chapada en ébano, excelente pintura de la segunda mitad del siglo XVII. Termina esta sala con la tabla bizantina de Michael Damasceno: San Juan evangelista dicta a Prójoros el evangelio del siglo XVI, depósito de la Fundación Fragela de Cádiz.
En la Sala de los Marfiles se exhiben el Crucificado del obispo Vera y Delgado, obra notable del escultor Pedro Muñoz, de finales del siglo XVIII, la Inmaculada Concepción, italiana de la misma época, una copia de la Vera Faz de Jaén enmarcada en filigrana de plata, los Patronos San Servando y San Germán, llamados vulgarmente los Chinos, de factura y arte hispanofilipinos, esculturas crisoelefantinas casi de tamaño natural, de mediados del siglo XIX y procedentes de Binondo (Filipinas), el Buen Pastor, lusoindio, y otros Cristos de diferentes estilos y épocas, como el atribuido a Alonso Cano, el flamenco, el barroco italiano y el filipino. Digna de admiración es la pequeña terracota de los hermanos García, artistas de la transición de los siglos XVI y XVII, que representan al Varón de los dolores.
En la Sala de los Diezmos se encuentran la Maqueta del Monumento de Semana Sana del arquitecto Torcuato Cayón (1780), las Tablas de los Diezmos (siglo XVII) con la Balanza y pesas de la Cerería del Cabildo, y los cuadros de la Gloria de ángeles, atribuidos a Murillo (siglo XVII), y la Aparición del Niño Jesús a San Antonio, del gaditano José García Chicano (Cádiz 1843), óleo en lienzo. En las paredes del claustro alto se hallan diferentes pinturas relacionadas con el estilo flamenco, el cuadro grande de la Anunciación con los cuatro Profetas, atribuido a Pablo Legot (Cádiz siglo XVII), San Juan Evangelista (siglo XVII), la pareja de San Pedro y San Pablo, de estilo de J. Ribera (siglo XVII), y varios floreros con la Asunción de la Virgen con guirnalda (siglo XVIII).
En la Sala de los Ternos, frente a una bella escultura marmórea de San Cristóbal, de escuela genovesa, se pueden ver los ornamentos más antiguos y ricos: el rojo de imaginería de San Pedro, del siglo XVI, el de los Patronos, obra toledana de brocado rojo sobre oro, de los tejedores Medrano, fechado en 1729, y el de flores del mismo siglo, regalo del obispo Tomás del Valle.
La Sala de la Inmaculada de la Contratación se llama así por la pintura que la preside, obra de Alonso Miguel de Tovar, formado en Sevilla y pintor de la Corte de Felipe V (1678- 1752) e influenciado por el arte de Murillo, pero se destacó por el dominio técnico y su carácter personal. Dos cuadros traídos de Nueva España ( México ), una Virgen Guadalupana, atribuida a Antonio Torres o a uno de sus discípulos con posterioridad a 1730, y la Inmaculada Apocalíptica (mediados del siglo XVIII) de Michael Cabrera acentúan la vinculación americana del Museo Catedralicio. Una variada serie de pinturas de formato menor, entre las que sobresalen una Sagrada Familia de la escuela del Correggio y un Crucificado sobre tabla de escuela sevillana (siglo XVII) atraen por su delicadeza o expresión el interés de esta sala. En una hornacina se exhibe una Inmaculada, escultura de mármol y de escuela genovesa, sobre una columna (siglo XVIII).
La Sala de las Custodias guarda el tesoro del Museo: la custodia del Gogollo, de principios del siglo XVI, de estilo gótico florido y atribuida a Enrique de Arfe, la del Millón, de sol y recamada con piedras preciosas y perlas, obra del orfebre madrileño Pedro Vicente Gómez de Ceballos (1721), y la de Ana de Viya, neogótica, adornado con pedréría y realizada por el gaditano Manuel Ramírez. El Cáliz gótico y la Cruz de los Juramentos, gótica y plateresca, son también dignas de admiracion como la gran Cruz procesional, de estilo plateresco, obra de Juan de Arfe. La Bandeja de Ágatas es una pieza curiosa, posiblemente, renacentista de origen italiano, regalo también del obispo Valle. Los dos armarios barrocos que guardaban las dos custodias más ricas, se encuentran abiertos mostrando su decoración interior de azulejos de Delft con historias bíblicas y escenas populares.
La Sala de la Plata es una muestra del siglo de Oro gaditano, el XVIII del comercio de América, con su conjunto de orfebrería y argentería de estilos barroco y neoclásico tanto de uso litúrgico (cálices, vinajeras, candelabros, incensarios, etc.) como profano ( escribanías). Los relicarios de plata y de talla de madera policromada llaman la atención por su variedad , sobre todo las dos cabezas de los compañeros mártires de la legión Tebana de San Mauricio, de estilo de Luisa Roldán ( siglo XVII ).
La Sala de los Libros de Coro, la última del museo, contiene la librería de los libros corales con ejemplares manuscritos en pergamino, y encuadernados en piel de becerro de los siglos XVI, XVII, XVIII y XIX, con miniaturas y música de canto llano o gregoriano. Varios se muestran abiertos en vitrinas. En un rincón, con el fondo de mampostería de la torre se exponen dos temas carmelitas: la carta de Santa Teresa al cardenal arzobispo de Toledo Quiroga y lacabeza de cera de San Pedro de Alcantara, su director espiritual ( siglo XVIII ).
La escalera principal de la Contaduría se compone de anchos tramos y una meseta intermedia y se cubre con cúpula vaída decorada con franjas manieristas con la Santa Cruz en el centro, sobre pechinas. La Inmaculada Grande, pintura de estilo barroco castellano ( siglo XVII), atrae la atención por su riqueza de colorido y su abundante coro angélico con la simbología lauretana.
