Das Diözesanmuseum von Velletri befindet sich im ehemaligen Priesterseminar aus dem 17. Jahrhundert des Komplexes, der an die Kathedrale von San Clemente angebaut ist. Die Sammlung des Museums umfasst Kunstwerke aus den Kirchen der Stadt. Das wertvollste im Museum aufbewahrte Werk ist die Crux veliterna, ein Reliquienschrein aus filigranem Gold, Edelsteinen und Emaille, eine Arbeit von Goldschmieden aus Palermo aus dem 11. oder 12. Jahrhundert. Der Überlieferung nach enthielt es ein Fragment des Kreuzes Christi und wurde von Friedrich II. von Schwaben an Rinaldo von den Herren von Ienne, damals Bischof von Velletri und später zum Papst gewählter Papst mit dem Namen Alexander IV., der es seinerseits schenkte die Kathedrale von Velletri. Unter den anderen im Museum aufbewahrten Kunstwerken befindet sich eine Madonna mit Kind und zwei Engeln von Gentile da Fabriano, dem einzigen Werk seines Romaufenthalts zwischen 1426 und 1427. Außerdem gibt es eine Madonna del Rosario des neapolitanischen Schulmalers Sebastiano Konka . Am Hauptsitz des Museums befindet sich auch eine Ausstellungshalle, in der Wechselausstellungen stattfinden.