Das Diözesanmuseum befindet sich im alten Bischofspalast von Feltre, im Herzen des historischen Zentrums, am westlichen Rand der ummauerten Stadt. Es wurde in der zweiten Hälfte des dreizehnten Jahrhunderts gebaut und mehrmals renoviert und erweitert in den folgenden Jahrhunderten.
Nach jahrzehntelanger Vernachlässigung wurde das Gebäude von 1999 bis 2018 umfassend restauriert und beherbergt die Werke der sakralen Kunst aus den alten Diözesen Feltre und Belluno.
In den Sälen werden Meisterwerke der Malerei, Bildhauerei, Goldschmiedekunst und Weberei aufbewahrt, die vom frühen Mittelalter bis zur Gegenwart reichen. Neben einigen außergewöhnlichen Elementen wie dem Kelch des Diakons Bären aus dem 6. Jahrhundert, dem die Madonna in Alabaster aus dem 15. Jahrhundert, das Reliquiar mit Büste von S. Silvestro des florentinischen Goldschmieds Antonio di Salvi, sind Meisterwerke von Jacopo Tintoretto, Sebastiano Ricci, Andrea Brustolon, Francesco Terilli, Luca Giordano, Federico Bencovich, Gaspare Diziani, Domenico Corvi und Nicola Grassi ausgestellt.
Ein großer Abschnitt ist der Holzskulptur vorbehalten, die zahlreiche unveröffentlichte Werke präsentiert, die dank der Katalogisierung des kirchlichen Kulturguts, die von der Diözese ab 2002 gefördert und vom Museum restauriert wurde, wiedergefunden wurden.