O Museu Cívico Arqueológico de Sassoferrato está situado num edifício construído em 1355, após a fundação do município livre. A estrutura, localizada na Piazza Matteotti, pode ser alcançada através de um duplo lance de escadas. A bilheteira, a livraria e uma sala que evoca a "Batalha das Nações" de 295 a.C. com um modelo, no final da Terceira Guerra Samnita, estão localizadas no piso térreo. Uma grande escadaria, ainda com os degraus de pedra do Palácio dos Priores original, leva ao primeiro andar, onde estão expostos artefactos organizados por temas. Aqui pode ver alguns brasões de armas, pertencentes ao magistrado do antigo município, e o do Papa Paulo V, que recorda a sua visita à cidade. As salas principais são embelezadas com pavimentos de mosaico e a exposição reproduz idealmente as paredes das salas onde os artefactos se encontravam originalmente. Estas peças documentam diferentes aspetos da vida e da sociedade na antiga Sentinum romana.
A partir da entrada, acede-se à sala das esculturas, onde estão expostas cabeças e costas de estátuas de mármore, grandes epígrafes em mármore e a reprodução das três placas de bronze em que estão marcados os atos com que as associações de comerciantes de Sentinum e Ostra conferiram a personagens ilustres o título de "patronus", ou seja, protetor.

A partir daqui, entra-se numa das salas recentemente construídas, dedicada aos artefactos que atestam a presença humana no território de Sentinum na Pré-história. Na sala seguinte, encontra-se o mosaico do pavimento que representa o rapto de Europa, juntamente com numerosas inscrições funerárias, incluindo as estelas típicas dos túmulos femininos que representam a porta do submundo. No corredor, uma vitrine acolhe os artefactos que comprovam a existência de uma oficina de bronze em Sentinum, que provavelmente também produzia estatuária, semelhante à de Cartoceto.

Na sala do Aiòn, o pavimento reproduz em tamanho real o mosaico encontrado no século XIX em Sentinum e agora preservado na glitoteca de Munique. Nas diferentes vitrinas estão expostos objetos e utensílios de uso comum, que contam a vida quotidiana nos seus diferentes aspetos, desde o momento da refeição no refeitório, a forma como a religião era vivida, as artes e ofícios, o papel das mulheres na sociedade e as suas atividades diárias. Na última sala está exposto um fragmento do grande mosaico do pavimento com tritões, anteriormente conservado no Museu Arqueológico Nacional de Ancona. As peças de decoração arquitetónica, dispostas em redor do mosaico, testemunham a última fase da vida da cidade antiga. Duas vitrinas de vidro recolhem a louça de cozinha usada na época romana. A vitrina central, em particular, contém algumas das mais belas moedas encontradas em Sentinum, datadas entre o final do século III a.C. e o final do século IV d.C. Nas duas últimas vitrinas, por outro lado, estão dispostas algumas cerâmicas do século XVI, encontradas nas operações de pesquisa muito recentes realizadas no próprio edifício que alberga o Museu. Algumas delas mostram o antigo brasão de Sassoferrato.