Il patrimonio del museo fu ordinato da Tito Azzolini nel 1894 in due ambienti al piano terreno della Fabbriceria della Basilica di San Petronio;dove nel XVI secolo era stato esposto il nucleo originario della collezione costituito dai progetti per il completamento della facciata proposti da Peruzzi;Giulio Romano;Vignola;Cristoforo Lombardi;Domenico Tibaldi;Palladio e Terribilia.Nella stessa sezione confluirono il modellino ligneo dell'Arriguzzi del 1513;i due modelli in legno e stucco per la volta centrale;eseguiti da Floriano Ambrosini nel 1592.Oltre alla documentazione sul cantiere di San Petronio;il museo conserva opere d'arte;oggetti liturgici;graduali e antifonari miniati.Di particolare pregio i corali di Martino da Modena;G.B.Cavalletti e Taddeo Crivelli (secc.XV -XVI);quattro rilievi di Properzia de Rossi (1525);la statua in marmo di 'S.Procolo';dovuta per la parte superiore ad Alfonso Lombardi;e gli strumenti per la meridiana del Cassini (1655);restaurata da Eustachio Zanotti.Tra le oreficerie più interessanti si segnalano due cofani della bottega degli Embriachi (sec.XV) e una croce astile in argento sbalzato del bolognese Battista del Gambaro (1547);oltre a preziosi reliquiari;fra i quali il Reliquiario di Santa Rosalia e di Sant'Antonio da Padova.Al primo piano della Fabbriceria si trova l'archivio della celebre Cappella Musicale di S.Petronio;con manoscritti dal Cinque all'Ottocento.Al secondo piano si conservano due tavolette di Simone dei Crocefissi;frammenti di affreschi e una pianta della basilica attribuita all'Arriguzzi.