Há mais de um século, a Pinacoteca Municipal de Città di Castello está sediada no Palácio Vitelli alla Cannoniera, um esplêndido complexo renascentista que deve o seu nome à proximidade de uma fundição de canhões. É a mais rica das 5 residências urbanas da poderosa família Vitelli, aliada dos Médici de Florença, que governaram esta cidade várias vezes entre os séculos XV e XVI. O edifício, erguido na primeira metade do século XVI, tem vista para um belo jardim com uma fachada decorada com grafito desenhado por Giorgio Vasari. A escadaria interior corre entre frescos de valor simbólico complicado, com Apolo e as musas, antigos sábios, sibilas e imperadores, obra de Cola dell 'Amatrice e Cristoforo Gherardi. Ainda mais fascinante do que o recipiente é o conteúdo: nas salas está exposta aquela que, na opinião de muitos, é a segunda maior coleção de arte da Úmbria, depois da coleção da Galeria Nacional de Perúgia. O grande protagonista é Luca Signorelli, ativo em Città di Castello entre 1475 e o início do século XVI, representado por várias obras. A outra estrela das coleções, apesar de o estado de conservação não ser perfeito, é o estandarte da Santíssima Trindade de Rafael Sanzio, uma obra juvenil que alguns críticos datam de 1499 e outros de 1504: entre as pinturas feitas por Rafael em Città di Castello, é a única que permanece no local. Trata-se de um estandarte destinado a ser levado em procissão, representando de um lado a Crucificação e os Santos Rocco e Sebastião, do outro a Criação de Eva: hoje os dois lados são exibidos lado a lado. O museu também alberga um precioso relicário de 1420 atribuído a Lorenzo Ghiberti.