La collezione di pittura conservata al Museo diocesano copre un arco temporale che va dal XIII al XVIII secolo ed è costituita non solo da dipinti su tavola o su tela, ma anche da suppellettili liturgiche o elementi architettonici dipinti provenienti dalle chiese diocesane. Il frammento della Trave con Cristo e gli Apostoli (1278) e la Custodia lignea per il reliquiario della mano di Santo Stefano (inizio XIV secolo) testimoniano la pittura genovese medievale, molto depauperata dalla vicende storiche e dai cambiamenti del gusto.

Attraverso alcuni nomi prestigiosi, come Barnaba da Modena per il secondo Trecento, e Luca Cambiaso per il pieno Cinquecento – protagonisti assoluti del proprio tempo – e una nutrita serie di apporti extra regionali, il percorso museale consente di ripercorrere lo sviluppo della pittura a Genova fino al pieno Seicento. La grande stagione del barocco genovese si esprime nelle pale d’altare di Domenico Piola e Gregorio De Ferrari.