Die Sammlung des Kirchenmuseums umfasst Werke der Sakralkunst, der alten Kunst und der polnischen zeitgenössischen Kunst. Es gibt über 20.000 Exponate, darunter Erinnerungsstücke des Primaten Stefan Wyszyński und Gegenstände im Zusammenhang mit den Aufenthalten von Johannes Paul II. In Warschau. Die Dauerausstellung zeigt unter anderem eine Sammlung von Holzschnitten von Albrecht Dürer sowie Werke von Jan Matejko, Stanisław Wyspiański und Jacek Malczewski.
Das Museum wurde 1938 gegründet. Zu dieser Zeit befand sich sein Sitz in der Ul. Kanonik. Die wertvollsten Exponate wurden nach dem Warschauer Aufstand von den Deutschen weggenommen und das Gebäude vollständig verbrannt. Auf Initiative von Stefan Wyszyński wurde die Einrichtung reaktiviert und erhielt 1980 einen neuen Sitz im ehemaligen Klostergebäude der Dreifaltigkeitskirche. Während des Kriegsrechts waren hier künstlerische Gruppen tätig.
Im Jahr 2016 wurde die Anlage in ihrem derzeitigen Hauptsitz in Betrieb genommen.
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