IL museo è suddiviso in due sezioni: una storico-artistica (in rosa) e l'altra archeologica (in azzurro), che documenta la storia dell'alta valle del Bidente dalle fasi più antiche fino al Medioevo. All'inizio del percorso archeologico è allestita una sala dedicata al fondatore del museo Mons. Domenico Mambrini.
Nella sala sono conservate interessanti opere artistiche, fra cui due Vanitas della fine del '600, appartenenti alla collezione di Mons. Domenico Mambrini, che rappresentano in maniera simbolica la caducità della vita e l'iconsistenza del sapere.
Nella stessa sala due piccole tele, una raffigurante una Fiasca (XVII secolo) e l'altra una Natività del pittore bolognese Carlo Cignani.
In vetrina pregevoli ceramiche databili dal XIII al XX secolo.
Sono esposte opere provenienti dalla galleria degli Uffizi: 'Madonna della Rondine' di Francesco Brina, 'Visititazione' di Cosimo Gamberucci, 'Sacra Famiglia' attribuita ad Elisabetta Sirani.
Interessanti gli affreschi, in particolare una 'Madonna dell'Umiltà' databile al 1330 circa, dalla chiesa di S. Maria al Pantano, che risente di influssi giotteschi.
La collezione di Mons. Domenico Mambrini
In questa sala si cerca di dare l'idea dell'eterogeneità dei materiali collezionati da Mons. Domenico Mambrini, che fu spinto dall'interesse per la storia locale alla creazione di una raccoltà di antichità (fossili, reperti archeologici, libri, documenti, opere artistiche, oggetti folcloristici) in prevalenza provenienti dal territorio del fiume Bidente.
Pezzo singolare un idoletto egizio in terracotta che raffigura Iside con in braccio Horus (nello schienale del trono vi è un'iscrizione geroglifica).
Il territorio fra preistoria ed età romana
Nella sala è sistemata una carta del territorio, con l'indicazione dei rinvenimenti archeologici dalla presistoria al medioevo.
In vetrina materiali che attestano la presenza dell'uomo nella valle del Bidente dall'eneolotico (3000-2300 a.C.) all'età romana. Sono degni di nota alcuni materiali etruschi in bucchero ed in bronzo.
La città romana di Mevaniola
Nella sala vengono presentati al visitatore vari aspetti della vita nella città romana di Mevaniola, cui si risale in base ai materiali rinvenuti nel sito durante le ricerche archeologiche: dagli edifici pubblici, alla vita quotidiana fino ad arrivare all'ambito funerario; quest'ultimo è ben documentato da corredi tombali rinvenuti nel 1993.
Nell'esposizionerisaltano pezzi unici, come la bel nota chiave onoraria con impugnatura bronzea a testa di cane (I secolo d.C.), l'iscrizione a mosaico di Caesius (seconda metà I secolo a.C.) e la stele funeraria di Rubria Tertulla (III secolo d.C.).
Il territorio fra tardoantico e medioevo
Sono conservati in questa sala reperti provenienti dal territorio (corredi tombali di S. Sofia - VI secolo d.C.) ed alcuni materiali in marmo dalla pieve di S. Pietro in Bosco a Galeata.
Domina lo spazio espositivola struttura a telaio, dove sono musealizzati la statua colonna raffigurante l'infanzia di S. Nicolò, il capitello atropomorfo della fase romanica di S. Ellero e due frammenti di iscrizioni romane riutilizzate nel VI secolo come plutei (con raffigurazioni di un agnello e di un pavone).
Area della villa di Teoderico
Le vetrine ospitano un'ampia scelta dei materiali rinvenuti durante le ricerche archeologiche condotte nel sito della villa di Teoderico. l'excursus cronologico va dalla preistoria al medievo.
L'abbazia di S. Ellero
Nella sala è posto in posizione preminente il rilevo raffigurante l'incontro fra S. Ellero e Teoderico, nel retro del quale è incisa un'iscrizione che ricorda i fatti narrati nella Vita Hilari.
Possiamo cogliere nella stessa sala le varie fasi del complesso religioso ilariano: dalla fase paleocristiana, documentata dai plutei con ruote, a quella altomedievale con gli elementi scultorei in arenaria dalle caratteristiche decorazioni ad intrecci.
