Das Diözesanmuseum von Pesaro befindet sich im Keller des Palazzo Lazzarini, gegenüber der Kathedrale. Das Gebäude wurde zwischen 1785 und 1788 als Priesterseminar durch den Willen der Bischöfe Barsanti und Luini, vom Architekten Giannandrea Lazzarini aus Pesaro unter der Leitung des päpstlichen Architekten Giovanni Antinori errichtet. In der Via Rossini 53, einen kurzen Spaziergang vom Haus Rossini entfernt, hat das Diözesanmuseum Artefakte, Objekte und Kunstwerke, die auf das Vorhandensein und die Entwicklung der christlichen Gemeinden in der Region im Laufe der Jahrhunderte zeugen, gesammelt – sowohl aus historischer Sicht als auch aus religiöser Sicht. Die erste Abteilung ist die Archäologische Abteilung, welche römische und frühchristliche Überreste aus der aus dem sogenannten Ninfeo Sacro Pesaro, sowie prächtige Sarkophage der frühmittelalterlichen Kunst aus verschiedenen Kirchen Ravennas, Inschriften und Kapitelle und zahllose andere religiöse und liturgische Gegenstände und Möbel zeigt, welche die menschliche Anstrengung der Handwerker bezeugen. Die zweite Abteilung ist die historisch-künstlerische Abteilung, mit Werken, die die harte Arbeit der Bruderschaft des Allerheiligsten Sakramentes verdeutlichen – kostbare liturgische Gewänder, Gemälde von prominenten Künstlern vor allem aus dem achtzehnten Jahrhundert, Holzskulpturen und Artefakte aus römischen und markischen Silberschmieden, vorwiegend aus dem neunzehnten Jahrhundert.