Le musée raconte aux visiteurs l'histoire de ce sanctuaire historique: depuis la bataille légendaire qui déclenche la Reconquista par Don Pelayo (fondateur de la Monarchie), en passant par les différentes transformations subies au cours de son histoire.
Entre autres objets de très grande valeur, citons les couronnes de la Vierge de Covadonga et de l'Enfant créées en 1918, année du couronnement canonique de la Vierge, par le joaillier d'Oviedo, Félix Granda Buylla. Elles sont fabriquées en platine, or, diamants, rubis, saphirs roses de France, et perles. Ces joyaux ne sont portés que le Jour de Covadonga, le 8 Septembre.
Le Christ d'Ivoire de style maniériste est du XVIe siècle. Il a appartenu à Saint François de Paule et, plus tard, au roi Philippe II, qui en fit don au sanctuaire de Covadonga.
Le musée de Covadonga conserve également les reproductions des dessins réalisés pour le projet de la Basilique par l'architecte Ventura Rodriguez. L'impressionnant tableau du Roi Pelayo qui y est exposé est signé par le peintre Madrazo. En plus des nombreuses œuvres d'orfèvres et vêtements liturgiques, comme le pectoral de Saint Melchor de Quirós, ou le manteau et la robe en soie blanche brodée donnés à la Vierge de Covadonga par la reine Elizabeth II.
