天主教博物馆位于大三巴牌坊后，于１９９６年１０月对外开放。博物馆建于数百年前被烧毁的圣保禄教堂原址，现存的大三巴牌坊就是圣保禄教堂的前门外壁。
博物馆内有一长方形玻璃展柜把展馆分为内外两部分，人们可沿两条路线欣赏展品。在展馆的内侧，值得一提的有：一座十七世纪木制的，面容纯洁无邪的无原罪圣母像；一个罕有的十七世纪印葡作品木制圣弥额尔大天神；象牙制的小雕塑澳门的庇护使者——圣约翰洗者，以及澳门第一座教堂的守护神——圣安多尼。此外，还有一些大型雕像及油画。
博物馆展室在地下层，陈列多件宗教艺术品，表现澳门丰富的传教历史。收藏的展品中有雕刻、图画、及礼仪装饰品等，这些有代表性的展品，都是从澳门所有的教堂的修院的收藏品中精挑细选出来的。它们都是十六至十九世纪的作品，属本地教会所有，并由教会捐献给博物馆珍藏。
博物馆的隔壁为墓室——小堂，建于当时天主之母学院主教堂的地点，存放有日本和越南殉教者的遗骨以示尊重。从小阳台进入墓室参观后，便进入神圣殿堂，此时应该保持肃静。
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