In quella che fu l’aula capitolare in cui si svolgevano i capitoli generali della Congregazione, è ora allestito il museo dell’abbazia, che raccoglie le testimonianze artistiche dell’archicenobio e delle chiese della diocesi olivetana.Sulla parete di fondo accoglie il visitatore l’affresco della Madonna con Bambino e Santi (sec. XVI) di Matteo Ripanda. Tra le opere più antiche il crocifisso ligneo di Montecontieri, collocabile nella prima metà del Trecento, la Maestà del Maestro di Monteoliveto e, dalla canonica di Grossennano, il san Bernardino eseguito nella bottega di Francesco di Giorgio.
Del primo Cinquecento sono le due tavole con san Benedetto e santo olivetano, assegnate alla bottega di Bartolomeo di David. Altre opere, tra cui pitture da cavalletto anche di soggetto laico, come il Ritratto di Omero di Pier Francesco Mola, provengono presumibilmente da lasciti di abati e monaci, in particolare dalla collezione dell’abate Domenico Peroni che nel 1628 fondò negli ambienti della Torre l’Accademia degli Industriosi.
In una piccola sala adiacente sono collocati 17 acquerelli settecenteschi di vedute dell’abbazia. Dell’Ottocento, tra gli altri, una piccola tela con san Giuseppe ricevuta in dono dall’autore Luigi Mussini, amico dei monaci.