Le Musée municipal d'archéologie de Sassoferrato est situé dans un bâtiment construit en 1355 à la suite de la fondation de la municipalité libre. La structure, située sur la Piazza Matteotti, est accessible par un double escalier. La billetterie, la librairie et une salle qui évoque la « Bataille des Nations » de 295 av. J.-C. avec une maquette, à la fin de la troisième guerre sannitique, se trouvent au rez-de-chaussée. Un large escalier, avec encore les marches en pierre du palais des Prieurs d'origine, mène au premier étage, où sont exposés des objets organisés par thèmes. Ici, vous pouvez voir quelques armoiries, qui appartenaient au potestat de l'ancienne municipalité, et celle du pape Paul V, qui rappelle sa visite dans la ville. Les salles principales sont ornées de sols en mosaïque et l'aménagement reproduit idéalement les murs des pièces dans lesquelles les pièces se trouvaient à l'origine. Ces pièces documentent différents aspects de la vie et de la société dans l'ancienne Sentinum romaine.
De l'entrée, on accède ensuite à la salle des sculptures, où sont exposées des têtes et des dos de statues en marbre, de grandes épigraphes sur marbre et la reproduction des trois plaques en bronze sur lesquelles sont marqués les actes par lesquels les associations des commerçants de Sentinum et Ostra conféraient aux personnages illustres le titre de « patronus », c'est-à-dire protecteur.

De là, vous entrez dans l'une des salles récemment construites, dédiée aux découvertes attestant de la présence humaine sur le territoire de Sentino à la Préhistoire. Dans la salle suivante, vous trouverez la mosaïque du sol représentant l'enlèvement d'Europe, ainsi que de nombreuses épigraphes funéraires, y compris les stèles typiques des sépultures féminines représentant la porte des enfers. Dans le couloir, une vitrine accueille les pièces qui prouvent l'existence d'un atelier de bronziste à Sentinum, qui produisait probablement aussi des statues, semblable à celui de Cartoceto.

Dans la salle de l'Aiòn, le sol reproduit en taille réelle la mosaïque retrouvée au XIXe siècle à Sentinum et maintenant conservée dans la glyptothèque de Munich. Les différentes vitrines présentent des objets et des ustensiles d'usage courant, qui racontent la vie quotidienne sous ses différents aspects, du moment du repas à la cantine, à la manière dont la religion était vécue, aux arts et métiers, au rôle de la femme dans la société et à ses activités quotidiennes. Dans la dernière salle est exposé un fragment de la grande mosaïque au sol avec des tritons, précédemment conservé au Musée archéologique national d'Ancône. Les pièces de décoration architecturale, disposées autour de la mosaïque, témoignent de la dernière phase de la vie de la ville antique. Deux vitrines en verre recueillent la vaisselle de cuisine utilisée à l'époque romaine. La vitrine centrale, en particulier, contient quelques-unes des plus belles pièces de monnaie trouvées à Sentinum, datant de la fin du IIIe siècle avant J.-C. et de la fin du IVe siècle après J.-C. Dans les deux dernières vitrines, en revanche, sont disposées quelques céramiques du XVIe siècle, trouvées lors des très récentes opérations de recherche effectuées dans le palais qui abrite le musée. Certaines d'entre elles portent les anciennes armoiries de Sassoferrato.