Il museo diocesano trova sede presso il battistero di San Giovanni in Fonte, adiacente alla cattedrale di Santa Maria Assunta, a cui è collegato dall'ampio portico quattrocentesco.
Al centro dell'aula, è il raffinato fonte marmoreo riconducibile al tempo del cardinale Angelo Capranica, vescovo di Rieti fra il 1450 ed il 1468, di cui ricorrono gli stemmi caratterizzati da tre alberi dalle radici intrecciate, sormontati dalla mitra e dal cappello cardinalizio nella decorazione del bordo della vasca.
La parete occidentale reca due nicchie affrescate dal pittore reatino Domenico Papa sul finire del XV secolo per dei committenti privati che vollero rappresentato il tema della Crocifissione. Nel primo dipinto, eseguito nell'anno 1482 per volontà di Francesco Onofri da Monteleone, raffigurato a sinistra del Cristo in croce, compaiono la Vergine Maria e San Marco evangelista; nel secondo affresco, realizzato sette anni più tardi, nel 1489, per conto del canonico della cattedrale Amico Stabili, sono invece a fianco della croce Santa Giuliana la Vergine Maria, San Giovanni e Sant'Antonio da Padova.
Alle pareti del battistero furono disposte in tempi remoti quattro figure ad altorilievo rappresentanti Santa Barbara, il profeta Isaia, San Giovanni Battista e David re, che costituivano parte integrante del tabernacolo realizzato per la Cappella del SS.mo Sacramento da Federico di Filippo di Ubaldo da Firenze fra il 1509 e il 1512.
Il Museo Diocesano raccoglie una parte considerevole del secolare patrimonio della Cattedrale, che ebbe come committenti numerosi dei canonici del Capitolo e dei vescovi succedutisi alla guida della Diocesi reatina. Nel corso degli anni, la funzione di raccolta e di tutela esercitata nei confronti del patrimonio storico-artistico della Chiesa reatina ha incrementato la dotazione museale tanto da rendere necessaria l'adozione di nuovi criteri di conservazione, esposizione e fruizione.