El Departamento de Cultura y Euskera de la Diputación Foral de Álava y la Diócesis de Vitoria, al objeto de preservar y difundir el Patrimonio Histórico-Artístico de la Diócesis y del Territorio Histórico de Álava, acuerdan crear, en octubre de 1997, el Museo Diocesano de Arte Sacro en la Catedral Nueva de María Inmaculada Madre de la Iglesia de Vitoria-Gasteiz.

La Catedral es un edificio neogótico construido entre 1907 y 1969, con 5740 m2. Su girola, espacio destinado a la exposición permanente del Museo, es un semicírculo recorrido por dos naves concéntricas, en la que se pueden apreciar notables obras escultóricas, así como vidrieras realizadas por la Casa Maumejean S.A., París-Madrid.

Desde el 30 de abril de 1999, la Catedral acoge el Museo Diocesano de Arte Sacro. El proyecto arquitectónico permite disfrutar del edificio ya que las salas se han concebido como espacios abiertos. El Museo consta de once salas dispuestas, por medio de ligeros sistemas de compartimentación, a semejanza de capillas.

La ubicación de las piezas obedece a la combinación de dos criterios: uno histórico que permite seguir la evolución de los sucesivos estilos: Prerrománico, Románico, Gótico, Renacimiento y Barroco; y otro de carácter didáctico en el que se priorizan los materiales y las técnicas utilizadas en la realización de las obras. El resultado son cinco secciones coincidentes a grandes rasgos con cinco tipos de materiales y técnicas: La Piedra, El Tronco, La Tabla,El Lienzoy La Plata, más una sección especial denominada LITURGIA.

• Una Sala Introductoria: una pieza representativa de cada una de las secciones. Incluye una sala de vídeo y un espacio de exposiciones temporales.
• Dos salas de La Piedra: esculturas prerrománicas y románicas. Se encuentran en esta sección algunas de las manifestaciones artísticas más antiguas del cristianismo en Álava así como elementos del mundo funerario (estelas, sepulturas), mobiliario litúrgico (altares) y elementos arquitectónicos con labor escultórica (capiteles, ventanales, portadas, canecillos, ménsulas). Una serie de maquetas y fotos aproxima al visitante al fenómeno del eremitismo y a algunos templos románicos característicos. Las obras expuestas ocupan un período cronológico muy amplio: desde el siglo V al XIV.
• Dos salas de El Tronco: imaginería gótica. Destaca una notable colección de imágenes de madera: de la Virgen con el Niño, correspondientes a la tipología de Andra Mari; de Cristo Crucificado y santos de devoción popular. También se hallan presentes varias tablas pintadas. Son obras de los siglos XIII, XIV y XV.
• Una sala de La Liturgia en la capilla central de la girola. Una reja delimita dos espacios, en el de la entrada hay imaginería del siglo XVI, y tras la reja se conserva un altar neogótico existente anteriormente en la Catedral y se aportan una serie de objetos característicos del culto cristiano: el altar con sus diversos manteles y frontales, custodia, cáliz, copón, sacras, portapaz, relicario, candeleros, cantoral, ornamentos litúrgicos, un hachero... Dado el carácter didáctico de lo expuesto, la selección de las obras responde no tanto a criterios cronológicos y estilísticos cuanto a que sean representativos del culto católico.
• Dos salas de La Tabla. La colección de trípticos flamencos, de bustos relicarios, el retablo de San Nicolás de Bari, las tablas de San Miguel de Labraza, relieves de Juan de Anchieta... dan paso desde lo gótico a lo plenamente renacentista. Todas las obras son del siglo XVI.
• Dos salas de El Lienzo: obras maestras de pintura sobre lienzo. El recorrido comienza con una obra estilísticamente manierista (San Francisco de El Greco) y continúa con la pintura barroca de estilo italianizante como la de José de Ribera o Luca Giordano. Además, las escuelas españolas están representadas en los lienzos de la Inmaculada Concepción de Alonso Cano y de Juan Carreño de Miranda entre otros. Las obras pertenecen a los siglos XVII y XVIII.
• Dos salas de La Plata. La amplia colección de cruces procesionales, custodias, copones, cálices, píxides, crismeras, navetas, relicarios... permite la contemplación de la orfebrería religiosa en su evolución desde el románico hasta los “neos” de comienzos del siglo XX. Una vitrina con piezas de marfil y el retablo de Santa Eulalia de Marquínez completan esta sección. En la colección hay obras desde el siglo XIII al XX.

• En otros espacios de la Catedral pueden contemplarse, además de la maqueta del proyecto original de la Catedral Nueva, de 1907, la custodia catedralicia para la procesión del Corpus Christi y un Nacimiento Napolitano del siglo XVIII de innegable interés artístico.