Il Museo Diocesano di Velletri è stato fondato nel 1927 dal cardinale Basilio Pompili, vescovo di Velletri e vicario di Roma, con il nome di Museo Capitolare. Le opere che costituivano la collezione provenivano dal Tesoro del Capitolo della cattedrale di Velletri.

La raccolta, dedicata all’arte sacra, contiene dipinti, paramenti sacri, oreficerie e oggetti religiosi, tra cui la famosa Croce Veliterna, reliquiario insigne dei sec. XI-XII; la Visitazione di Bicci Lorenzo (1435), la Madonna in trono col Bambino di Antoniazzo Romano (1486), la Madonna col Bambino ed Angeli (1426-27) di Gentile da Fabriano, ed alcune parti ornamentali della pianeta di Papa Benedetto XI (fine del XII secolo).