Die Museen der Kathedrale , die sich im Schutzgebiet der UNESCO-Welterbestätte Modena befinden und in zwei Sammlungen unterteilt sind, runden den Besuch der Kathedrale ab und ermöglichen Ihnen, ihre Geschichte und Ereignisse vollständig zu verstehen. Der ursprüngliche Kern des Lapidarium-Museums besteht aus aus den Skulpturenfunden, die bei der Restaurierung der Kathedrale Ende des 19. Jahrhunderts ausgegraben wurden. Die Sammlung umfasst Skulpturen und Reliefs aus der Römerzeit, die hauptsächlich als wiederverwendetes Material für den Bau der Kathedrale verwendet wurden, Fragmente früherer frühmittelalterlicher Kathedralen, Funde aus der Romanik – darunter die berühmte Metopenserie – antike, mittelalterliche und moderne Inschriften. Das Dommuseum zeigt einen wertvollen künstlerisch-liturgischen Apparat aus der Zeit der Romanik bis zum 19. Jahrhundert, darunter Einrichtungsgegenstände, Skulpturen, antike Reliquien, Wandteppiche, Gemälde und Kodizes. Zu den ältesten Werken, die Teil der Schatzkammer der Kathedrale sind, gehören das kostbare Altarbild von San Geminiano (11.-12. Jahrhundert) und das Evangelistar, das im Skriptorium von Nonantola (Ende 11.-Anfang 12. Jahrhundert) angefertigt wurde und sich durch einen raffinierten Silbereinband auszeichnet und Elfenbein, die Relatio, ein Text aus dem 12. Jahrhundert, der die Chronik des Baus der Kathedrale und der Stauroteca mit Goldeinband aus dem 9. Jahrhundert berichtet, wahrscheinlich aus Konstantinopel.